Estrela bizarra encontrada fora do centro da nossa galáxia é mais rápida já vista

Por , em 1.08.2019

Uma equipe de astrônomos da Universidade Macquarie (Austrália) e da Universidade Carnegie Mellon (EUA) descobriu a mais rápida estrela de sequência principal escapando do centro da nossa galáxia a nada menos do que 1.700 quilômetros por segundo.

A descoberta

A equipe estava conduzindo uma pesquisa do céu chamada S5 para observar estruturas criadas em nossas galáxias por aglomerados de estrelas. Como projeto colateral, o professor da Carnegie Mellon Sergey Koposov começou a medir a velocidade de algumas das estrelas descobertas. Foi quando se deparou com a inacreditável S5-HVS1.

Uma estrela de sequência principal é uma estrela “viva” que ainda está no estágio evolutivo em que gera energia pela fusão de átomos de hidrogênio em hélio em seu núcleo.

A S5-HVS1, é muito interessante. É relativamente nova: viveu “apenas” 500 milhões de anos de uma expectativa de vida de um bilhão. É uma estrela do tipo A com cerca de 2,35 a massa do nosso sol, e fica a cerca de 29.000 anos-luz de distância da Terra.

Pela velocidade com que está se movendo, isso indica que ela foi “chutada” do centro da galáxia há aproximadamente 4,8 milhões de anos com uma grande força. A S5-HVS1 é a primeira estrela descoberta que os astrônomos puderam confirmar ter sido ejetada do centro da galáxia.

Bola fora da curva

As características da S5-HVS1 a tornam verdadeiramente “atípica” entre as nomeadas estrelas de hipervelocidade.

As estrelas de sequência principal que costumam viajar a grandes velocidades são geralmente do tipo O e B, estrelas muito quentes que vivem pouco – apenas algumas centenas de milhões de anos. O recorde anterior era da US 708, com uma rapidez de 1.200 quilômetros por segundo.

E depois existem as estrelas hipervelozes “mortas” – estrelas de nêutrons que já passaram do estágio de fundir hidrogênio. Ano passado, duas anãs brancas viajando a cerca de 2.200 quilômetros por segundo foram descobertas.

Como estrelas de sequência principal ganham tanta velocidade?

Os astrônomos sabem como estrelas hipervelozes mortas atingem suas rapidezes absurdas: quando falecem e se tornam supernovas, a explosão pode ser assimétrica e ejetar a estrela para o espaço em velocidades surpreendentes.

Mas e quanto a estrelas de sequência principal, como a S5-HVS1? Sem uma explosão, a hipótese dos cientistas envolve o que é chamado de “interação de três corpos”, neste caso, um buraco negro supermassivo e duas estrelas em um sistema binário.

Um cenário possível é que havia uma estrela de massa relativamente baixa, menor que a do sol, “presa” em uma órbita de curto período com a S5-HVS1 (de duração entre 3 e 40 dias). Esta, por sua vez, foi lançada para fora da galáxia depois de uma interação com o buraco negro no centro da nossa galáxia, o Sagittarius A*.

Como teria sido essa ejeção?

Embora tal sistema binário seja raro, ele é possível – um evento de acreção ocorrido alguns milhões de anos atrás poderia ter iniciado a formação dessas estrelas no centro galáctico, produzindo a dupla S5-HSV1. A trajetória do objeto está alinhada com um disco dessas estrelas, o que poderia indicar que se originou de lá.

“A ideia básica (às vezes chamada de mecanismo Hills) é que um sistema estelar binário (duas estrelas orbitando uma à outra) se aproxima de um buraco negro supermassivo, e uma das estrelas é capturada pelo buraco negro”, explicou o astrônomo Daniel Zucker, da Universidade Macquarie. “Quando a estrela capturada é colocada em órbita ao redor do buraco negro, a outra é lançada no espaço em alta velocidade – no caso de um buraco negro com uma massa de vários milhões de vezes a do sol, a estrela ejetada pode atingir uma velocidade de 1.000 km/s ou mais”.

Outra possibilidade seria se um buraco negro de massa intermediária tivesse sido engolido pelo Sagittarius A* alguns milhões de anos atrás, causando fricção que poderia ter lançado estrelas em grandes velocidades pelo espaço.

Embora haja pouca evidência de tal evento, encontrar mais estrelas hipervelozes como a S5-HSV1 poderia confirmar esta teoria.

Próximos passos

Uma nova leva de dados do Projeto Gaia, que mapeia a galáxia em três dimensões com a maior precisão já alcançada até hoje, pode ajudar os cientistas a descobrir mais sobre a S5-HSV1 e outras estrelas semelhantes.

Essas informações só devem chegar em 2021, no entanto.

“Outras observações da estrela e, em particular, a próxima liberação de dados do Gaia, nos permitirão medir a posição 3D e a velocidade da estrela com maior concisão e, portanto, modelar melhor sua órbita; isso nos permitirá identificar com exatidão a origem da estrela”, esclareceu Zucker.

Um artigo sobre a pesquisa está aguardando publicação na revista científica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society e pode ser lido (em inglês) aqui. [ScienceAlert]

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