Astrônomos observam uma estrela criando “anéis de fumaça” como seu grito de morte

A estrela V Hydrae, uma gigante vermelha, foi observada por astrônomos no momento em que ela despejava seis “anéis de fumaça”, durante seus momentos finais de vida. O fenômeno ainda não é bem compreendido por nós, mas pode eventualmente nos dar mais conhecimento sobre o destino do nosso próprio Sol, por exemplo.

Os tais “anéis de fumaça”, segundo os especialistas, consistem de ondas de dispersão de matéria sólida que têm a aparência de nuvens de poeira. Eles suspeitam que isso tenha a ver com os ventos estelares acelerados que levam a matéria a “envelopar” uma estrela moribunda quando ela está em vias de virar uma anã branca.

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Aparentemente, a Via Láctea tem uma parte mais velha do que imaginávamosBuracos negros supermassivos freiam nascimentos de estrelas, diz estudoTrês exoplanetas conhecidos não são o que pareciam serImpressão renderizada da estrela V Hydrae, que vem expelindo seis anéis de fumaça em seu momento de morte (Imagem: Sahai, Morris et. al/Reprodução)

Você já deve ter lido aqui no Olhar Digital sobre como as explosões conhecidas como “supernovas” correspondem ao fim de uma estrela e, possivelmente, à origem de um buraco negro. Entretanto, nem sempre isso acontece. Se a estrela for de porte menor – ou seja, menos massa -, ela não passará por essa explosão, e efetivamente vai queimar seu combustível até extingui-lo por completo, virando uma anã branca. Será o caso do nosso Sol, por exemplo, em uns 10 bilhões de anos.

Antes disso, porém, muita coisa acontece: estrelas normalmente funcionam pela conversão de hidrogênio em hélio. Eventualmente, essa conversão acaba, junto com o hidrogênio, deixando a estrela à mercê da gravidade externa. Essa compressão faz com que a estrela aumente sua temperatura interna, até que ela se expanda consideravelmente, chegando a diâmetros entre 100 milhões e um milhão de quilômetros (km).

Neste ponto, a temperatura de superfície é relativamente baixa (para os padrões de uma estrela, pelo menos), com máximas de 3,2 mil graus Celsius (3200º C), tomando uma aparência fortemente alaranjada – daí o nome “gigante vermelha”. Nesta fase, todo o hélio convertido vai se aproximando do fim, forçando o encolhimento da estrela. Uma série de outros processos ocorre e, eventualmente, a estrela encolhida vira uma anã branca. Em meio a tudo isso, os ventos estelares começam a “expulsar” a atmosfera da estrela, finalizando essa transição.

Ao menos, esse é o processo que sempre soubemos. O que vem acontecendo com a V Hydrae, contudo, fez cientistas coçarem a cabeça em dúvida: a estrela localizada há 1,3 mil anos-luz da Terra tem uma atmosfera rica em carbono, o que lhe confere uma taxa de perda de massa mais rápida que o normal. Isso fez com que especialistas especulassem que ela esteja no processo de “se descascar” da atmosfera – mais ou menos como uma serpente faz durante as “mudas” de pele.

Além disso, a cada oito anos, essa estrela emite grandes erupções de plasma e, a cada 17 anos, nota-se uma queda de brilho – ambos os eventos sugerem a presença de uma segunda, quase invisível, estrela.

Com base em tudo isso, um novo estudo compilou essas informações com dados coletados pelo telescópio espacial Hubble e pelo ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), no Deserto do Atacama, no Chile, analisando os “cantos de morte” da V Hydrae por uma série de espectros, incluindo infravermelho, óptico e ultravioleta.

A V Hydrae está localizada a 1,3 mil anos-luz da Terra, mas está bem perto do fim de sua vida, ao menos em comparação com o nosso Sol (Imagem: Sahai, Morris et. al/Reprodução)

A ideia trouxe fruto, segundo o estudo: “a V Hydrae está naquele breve momento de transição que estrelas no fim de suas vidas passam”, disse o co-autor Raghvendra Sahai, um astrônomo baseado no Laboratório de Propulsão a Jato (JPL-Caltech) da NASA. “É neste momento que elas perdem a maior parte de suas massas. É provável que esta fase não dure muito, então é difícil pegá-las nesse momento. Demos sorte com a V Hydrae, e conseguimos tirar imagens de todas as diferentes atividades ocorrendo dentro e ao redor da estrela, a fim de melhor entendermos como estrelas moribundas perdem suas massas”.

O que eles descobriram: a estrela em questão está dispersando os tais “anéis de fumaça”, que vêm se expandindo ao longo de 2,1 mil anos ou mais e formando uma espécie de disco de poeira cósmica ao redor do astro. Esses discos foram apelidados de “DUDE” – sigla em inglês para “disco passando por expansão dinâmica”.

Além disso, os cientistas identificaram grandes expulsões de gás expelidas das direções opostas à estrela, perpendiculares aos anéis de fumaça, meio que tomando a forma de uma ampulheta. Essas expulsões são bem rápidas e bem intensas – coisa de 240 quilômetros por segundo (km/s).

Tudo isso sugere que a evolução do processo de morte da V Hydrae seja mais rápida do que antecipamos – o que contradiz os modelos que já conhecemos.

“Nosso estudo revela de forma dramática que o modelo tradicional sobre como essas estrelas morrem – pela ejeção massiva de combustível por meio de um vento relativamente lento e esférico de 100 mil anos ou mais – está na melhor das hipóteses incompleto ou, na pior das hipóteses, errado”, disse Sahai. “É bem provável que uma estrela companheira ou algo de menor massa nas proximidades desempenhe um papel significativo em suas mortes. No caso da V Hydrae, isso é a combinação de uma companheira hipotética próxima e outra distante sejam responsáveis, pelo menos em algum grau, pelos seis anéis de fumaça, e a alta velocidade que aflige a morte milagrosa dessa estrela”.

O estudo com as conclusões completas foi publicado no Astrophysical Journal, mas ainda tem revisões pendentes.

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