Os astrónomos testemunharam uma das maiores estrelas do Universo transformar-se num raro corpo estelar, uma transformação dramática que pode ter sido a precursora de uma poderosa explosão de supernova que deu origem a um buraco negro da estrela.
condenado Estrela O em questão é o WOH G64 (também conhecido como IRAS 04553–6825), localizado em Via Láctea chamado Grande Nuvem de Magalhães (LMC), a cerca de 163.000 anos-luz de distância. A estrela é cerca de 1.540 vezes maior solque é quase 30 vezes mais massivo que a nossa estrela e surpreendentemente 282.000 vezes mais brilhante. WOH G64 foi descoberto na década de 1970 e tem sido considerado supergigante vermelha A estrela está rodeada por um anel ou toro de poeira densa.
No entanto, em 2014, a aparência da superestrela começou a mudar. Uma equipa de astrónomos liderada por Gonzalo Muñoz Sánchez, do Observatório Nacional de Atenas, notou que a cor da estrela mudou com um aumento correspondente na temperatura da sua superfície. Muñoz-Sanchez e colegas determinaram que isto deve representar a transformação de uma supergigante vermelha numa rara supergigante amarela, o que também pode significar que os astrónomos estão a testemunhar a morte de uma estrela em tempo real.
“O destino das estrelas com massas iniciais entre 23 e 30 massas solares após evoluírem para supergigantes vermelhas permanece incerto. Neste caso, WOH G64 é a supergigante vermelha mais extrema conhecida, com uma massa estimada em cerca de 28 massas solares”, disse Muñoz-Sanchez ao Space.com. “Não está claro se essas estrelas se parecerão supernovacolapsa diretamente em buraco negroou evoluir do estágio supergigante vermelho para o estágio supergigante amarelo antes de encerrar sua vida. “WOH G64 pode ser a solução para este problema.”
As descobertas da equipa são as primeiras a demonstrar que um objeto estelar extremo pode mudar a sua temperatura e evoluir do vermelho para o amarelo ao longo de um ano, e de uma forma suave e silenciosa.
“Isto é particularmente surpreendente porque as mudanças rápidas nas estrelas estão frequentemente associadas a processos violentos ou repentinos”, continuou Muñoz-Sanchez.
No entanto, isso não foi tudo que a equipe descobriu sobre a estrela massiva. Os cientistas também descobriram que o WOH G64 não está sozinho.
Viva rápido, morra jovem… mas você não está sozinho
Com apenas 5 milhões de anos, WOH G64 é uma estrela jovem no universo, por isso está enfrentando o fim de sua vida, o que parece um pouco injusto no universo em comparação com outras estrelas, como o Sol de meia-idade, que tem 4,6 bilhões de anos. Isto ocorre porque estrelas massivas como estas “vivem rapidamente e morrem jovens”, esgotando o fornecimento de combustível necessário para a fusão nuclear mais rapidamente do que estrelas de tamanho modesto.
Embora todas as estrelas massivas tenham vida tão curta, os estágios finais da vida dessas estrelas, Titãs, são menos certos. Por exemplo, nem todas as supergigantes vermelhas perdem as suas camadas exteriores à medida que os seus núcleos encolhem para se tornarem supergigantes amarelas.
“As supergigantes amarelas são extremamente raras porque representam uma breve fase de transição entre a fase da supergigante vermelha e a explosão final da supernova”, disse Muñoz-Sanchez. “Portanto, o número de supergigantes amarelas atualmente conhecidas é muito pequeno, apenas algumas dezenas no total”.
Para que esta transição supergigante amarela ocorra, uma estrela massiva precisa de um vento estelar poderoso o suficiente para remover da sua camada exterior o material estelar anteriormente libertado, um processo que aumenta a sua temperatura. No entanto, apenas as supergigantes vermelhas mais brilhantes podem gerar fluxos de material suficientemente poderosos para desencadear esta fase de transição, levando, em última análise, à morte da estrela.
A equipe também descobriu que a estrela massiva faz parte de um sistema binário, existindo com uma estrela companheira. Se a estrela primária arrasta avidamente material para longe da sua companheira, então as razões potenciais para a sua transformação são complicadas.
“As interações binárias também podem desempenhar um papel crucial na formação de supergigantes amarelas”, disse Muñoz-Sanchez. “Se a transferência de massa ou a remoção do envelope ocorrer num sistema binário, o envelope da supergigante vermelha pode ser parcialmente removido, potencialmente conduzindo a sua evolução para temperaturas amarelas.”
Os pesquisadores explicaram que em um cenário baseado em binário, a evolução da estrela é causada por interações com sua estrela companheira, sistema binário estariam embutidos em uma concha comum, o casulo de gás que envolve as duas estrelas, tornando possível Aparecer Como uma estrela supergigante vermelha. A ejeção parcial deste envelope revelará então duas estrelas.
“Alternativamente, mesmo que o sistema seja um sistema binário, a transição pode ser impulsionada por processos internos dentro da estrela. Neste caso, a estrela pode ter experimentado um evento eruptivo extraordinário que durou mais de 30 anos e está agora a regressar a um estado quiescente amarelo,” acrescentou Muñoz-Sanchez. “Ambas as possibilidades são extremamente raras, e testemunhar qualquer uma delas ocorrendo em escalas de tempo humanas é quase sem precedentes”.
Portanto, a equipe ainda não sabe se a sua evolução é resultado de interações entre o WOH G64 e sua companheira binária, ou se a metamorfose é intrínseca à própria estrela.
“Observações recentes sugerem que algumas outras supergigantes vermelhas extremas também podem estar localizadas em sistemas estelares binários”, explica Muñoz-Sanchez. “Compreender se as propriedades extremas destas estrelas resultam da sua natureza intrínseca ou de interações binárias é fundamental para estudar a evolução das populações de estrelas massivas, prever as suas mortes e explicar as supernovas que produzem, um fenómeno que ainda não é totalmente compreendido.”
Compreender a natureza dualista do WOH G64 não é apenas a chave para compreender a sua vida; Esses detalhes também são essenciais para sua morte.
A troca contínua de massa entre estrelas pode levar à sua colisão e à fusão dos dois componentes. No entanto, se as interações entre estrelas forem ligeiras ou inexistentes, a estrela hospedeira pode evoluir para o colapso do núcleo, levando em última análise a uma explosão de supernova ou ao colapso direto num buraco negro. “De uma perspectiva astronômica, o WOH G64 parece ser um sistema altamente evoluído que provavelmente sofrerá o colapso do núcleo ‘em breve’. Neste caso, ‘em breve’ corresponde a uma escala de tempo que varia de cem a alguns milhares de anos”, disse Muñoz-Sanchez. “Tal evento seria extraordinário e a probabilidade de acontecer durante as nossas vidas permanece pequena.
É claro que nem temos certeza se a estrela explodirá como uma supernova. “
Um artigo sobre esses resultados foi publicado na revista na segunda-feira (23 de fevereiro) natureza.
