Valsa estelar com final dramático

Astrónomos da Universidade de Bona e da Universidade de Moscovo identificaram um objeto celeste fora do comum. É provavelmente o produto da fusão de duas estrelas que morreram há muito tempo. Depois de milhares de milhões de anos a orbitar em torno uma da outra, duas anãs brancas fundiram-se e ressurgiram. Num futuro próximo, as suas vidas poderão finalmente terminar – de forma violenta. Os investigadores apresentaram as descobertas na revista Nature.

O produto desta fusão extremamente rara foi descoberto por cientistas da Universidade de Moscovo. Em imagens obtidas pelo satélite WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer), descobriram uma nebulosa de gás com uma estrela brilhante no centro. No entanto, e para sua surpresa, a nebulosa emitia quase exclusivamente radiação infravermelha, não emitindo qualquer luz visível. “Os nossos colegas em Moscovo perceberam que isto já indicava uma origem fora do comum,” explicou o Dr. Götz Gräfener, do Instituto Argelander de Astronomia (AIfA) da Universidade de Bona.

O espectro da radiação emitida pela nebulosa e pela sua estrela central foi analisado em Bona. Desta forma, os investigadores do AIfA puderam mostrar que o objeto enigmático não continha hidrogénio nem hélio – uma característica típica do interior das anãs brancas. As estrelas como o Sol geram a sua energia queimando hidrogénio, ou seja, através da fusão nuclear do hidrogénio. Quando o hidrogénio é consumido, prosseguem queimando hélio. No entanto, não podem fundir elementos mais pesados – a sua massa é insuficiente para produzir as altas temperaturas necessárias. Assim, quando todo o hélio se consome, as estrelas deixam de arder e arrefecem transformando-se em anãs brancas.

Normalmente, atingida esta fase, a vida das estrelas termina. Mas não é esse o caso de J005311 – nome que os cientistas deram a esta nova descoberta, na constelação de Cassiopeia, a 10 mil anos-luz da Terra. “Pensamos que as duas anãs brancas se formaram naquele lugar e muito próximas há milhares de milhões de anos,” explicou o Prof. Dr. Norbert Langer, do AIfA. “Orbitaram-se mutuamente, criando distorções exóticas do espaço-tempo, a que damos o nome de ondas gravitacionais”. No processo, perderam gradualmente energia. Em contrapartida, a distância entre elas foi diminuindo cada vez mais até que acabaram por se fundir.

Haverá apenas cinco objetos deste tipo na Via Láctea

Com a fusão das duas anãs brancas, a massa total passou a ser suficiente para fundir elementos mais pesados ​​que o hidrogénio ou o hélio. O forno estelar voltou a trabalhar. “Um evento deste tipo é extremamente raro,” notou Gräfener. “Provavelmente, existirão na Via Láctea menos que meia dúzia de objetos como este e nós descobrimos um.”

Um enorme golpe de sorte. Todavia, os investigadores acreditam estar certos na interpretação que fazem. A estrela no centro da nebulosa brilha 40 mil vezes mais que o Sol, muito mais do que uma simples anã branca. Além disso, os espectros indicam que J005311 tem um vento estelar (a corrente de material que emana da superfície da estrela) extremamente forte. O motor é a radiação gerada durante o processo de queima, só que, com uma velocidade de 16 mil quilómetros por segundo, o vento de J005311 é tão veloz que este fator por si só não é suficiente para o explicar. No entanto, espera-se que as anãs brancas que sofreram fusão possuam um campo magnético giratório muito forte. “As nossas simulações mostram que este campo funciona como uma turbina, que contribui para acelerar o vento estelar,” disse Gräfener.

Infelizmente, o ressurgimento de J005311 não durará muito tempo. Em apenas alguns milhares de anos, a estrela terá transformado todos os elementos em ferro tornando-se novamente mais fraca. Mas como no processo de fusão a sua massa aumentou para mais de 1,4 vezes a massa do Sol, sofrerá um destino final diferente. A estrela entrará em colapso sob influência da sua própria gravidade. Ao mesmo tempo, os eletrões e protões irão fundir-se em neutrões. A estrela de neutrões resultante terá apenas uma fração do seu tamanho anterior, medindo apenas alguns quilómetros de diâmetro, mas pesando mais que todo o Sistema Solar.

Contudo, J005311 não sairá de cena sem uma aparatosa saudação final. O seu colapso será acompanhado por uma enorme explosão, a explosão de uma supernova.

Fonte da notícia: Univ. Bonn