Envolto em cinzas: Novo tipo de estrela descoberta

A maioria das estrelas segue a seqüência principal do diagrama Hertzsprung-Russell em seu ciclo de vida. Isto porque elas fundem certos elementos em cada parte de sua vida, começando pelo hidrogênio, seguido pelo hélio. Apenas estrelas particularmente grandes ou pequenas se desviam disso, ou binários que, por exemplo, obtêm material fresco de seus vizinhos apesar de seu pequeno tamanho. Mas há desvios da regra, e muitos deles. Uma equipe de astrônomos alemães liderada por Klaus Werner da Universidade de Tübingen descobriu outra exceção.

Para isso, os pesquisadores observaram de perto a luz das anãs brancas PG1654+322 e PG1528+025. Eles descobriram que estas duas estrelas têm linhas muito mais distintas, típicas do oxigênio e do carbono, do que outras anãs brancas. A partir disto, os astrônomos puderam calcular que a fração de massa destes dois elementos deve ser de cerca de 20 por cento. Em contraste, seria esperado um máximo de três por cento. Outras anãs brancas têm uma superfície de hidrogênio e hélio. Em contraste, a superfície das estrelas estudadas por Werner e seus colegas é coberta com carbono e oxigênio, as cinzas da queima do hélio – uma composição exótica para tal estrela. A situação torna-se ainda mais intrigante porque as novas estrelas têm temperaturas e raios que sugerem que ainda estão queimando hélio em seus núcleos. Assim, teria que ser um novo tipo de anã branca.

Em paralelo ao trabalho do Professor Werner e sua equipe, um grupo de astrônomos da Universidade de La Plata e do Instituto Max Planck de Astrofísica publicou um segundo trabalho que fornece uma possível explicação para a formação dessas estrelas. “Acreditamos que as estrelas descobertas por nossos colegas alemães podem ter sido formadas por um tipo muito raro de fusão estelar entre duas anãs brancas”, disse o Dr. Miller Bertolami do Instituto de Astrofísica de La Plata, autor principal do segundo trabalho. As anãs brancas são os restos de estrelas maiores que esgotaram seu combustível nuclear. Elas são geralmente muito pequenas e densas.

Sabe-se que as fusões de estrelas ocorrem entre anãs brancas em sistemas binários próximos porque suas órbitas são reduzidas pela emissão de ondas gravitacionais. Normalmente, porém, as fusões entre anãs brancas “não levam à formação de estrelas ricas em carbono e oxigênio”, explica Miller Bertolami, “mas pensamos que isso poderia acontecer em sistemas binários com massas muito específicas”. A Dabri precisaria que o sistema fosse composto por uma anã branca com um núcleo de hélio e uma segunda anã mais leve com um núcleo de oxigênio-carbono. Sob a influência da anã mais pesada, a mais leve seria destruída, permitindo que seu material se acumulasse na superfície da mais pesada.

Entretanto, os pesquisadores ainda não têm uma explicação completa. Para isso, a equipe precisa primeiro de modelos mais refinados para avaliar se as fusões propostas podem realmente ocorrer. “Normalmente, esperamos que as estrelas com esta composição superficial já tenham completado a queima de hélio em seus núcleos e estejam a caminho de se tornarem anãs brancas”. Estas novas estrelas são um grande desafio para nossa compreensão da evolução estelar”, explica Werner.

A impressão da artista de um raro evento de fusão estelar entre duas anãs brancas (Imagem: Nicole Reindl, CC BY 4.0)

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BrandonQMorris
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  • Brandon Q. Morris is a physicist and space specialist. He has long been concerned with space issues, both professionally and privately and while he wanted to become an astronaut, he had to stay on Earth for a variety of reasons. He is particularly fascinated by the “what if” and through his books he aims to share compelling hard science fiction stories that could actually happen, and someday may happen. Morris is the author of several best-selling science fiction novels, including The Enceladus Series.

    Brandon is a proud member of the Science Fiction and Fantasy Writers of America and of the Mars Society.