Estrela 1.500 vezes maior que o Sol tem metamorfose rápida e pode explodir

Uma das estrelas mais volumosas já identificadas até hoje, a WOH G64 pode estar passando por “uma mudança repentina, mas suave, em sua natureza”, afirma um estudo.

Essa mudança da supergigante vermelha extrema, que faz parte da Grande Nuvem de Magalhães (LMC), parece ter ocorrido em apenas alguns anos, o que representa uma fração de segundo em termos cósmicos, e indica que o objeto com raio de 1,54 mil vezes o do Sol pode explodir em uma supernova.

A conversão em supernova, que se desenvolve em uma sequência dramática de eventos, poderá ser visível a partir da Terra como um ponto extremamente brilhante na galáxia satélite LMC, mesmo a uma distância de cerca de 160 mil anos-luz.

Esse tipo de explosão de uma estrela massiva ocorre quando seu núcleo colapsa sobre si mesmo, após se transformar em ferro. O fenômeno acontece em um piscar de olhos, atingindo aproximadamente 23% da velocidade da luz.

A matéria em queda do núcleo chega a densidades extremas, criando uma onda de choque que se propaga para fora, mas geralmente perde energia e estagna. No entanto, libera uma enorme massa de neutrinos, partículas subatômicas elementares que depositam energia nas camadas exteriores do núcleo colapsado.

Nesse processo, eles acabam reenergizando a onda de choque e possibilitam a explosão das camadas externas da estrela. A luminosidade resultante aumenta rapidamente, podendo superar temporariamente o brilho de uma galáxia inteira.

A mudança súbita da estrela WOH G64


Primeira imagem em close-up de uma estrela fora da nossa galáxia: a WOH G64, localizada na Grande Nuvem de Magalhães, a mais de 160.000 anos-luz de distância • ESO/K. Ohnaka et al.

Localizada a cerca de 160 mil anos-luz da Terra, a WOH G64 foi catalogada originalmente em 1981, na Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia em rota de colisão com a nossa Via Láctea. A estrela é uma das maiores supergigantes vermelhas conhecidas que esgotaram o hidrogênio do núcleo.

Acreditava-se que ela possuía 1,5 mil vezes o tamanho do Sol e apresentava uma instabilidade que causava a perda de massa mais acelerada já vista até hoje. Com dados dos telescópios VLT e Magellan, no Chile, os astrônomos descobriram a causa surpreendente desse comportamento turbulento.

Uma análise espectral (estudo da luz) mostrou que a estrela sofreu uma drástica mudança: sua temperatura: subiu de 3.000°C para quase 4.500°C, que alterou tanto sua composição química visível como sua coloração, que passou do vermelho característico para tons mais azulados.

A transformação foi tão significativa que a coautora Alceste Bonanos, do Observatório Nacional de Atenas, na Grécia, pensou que estava observando uma estrela errada. “Essa foi a primeira pista de que algo estava acontecendo”, afirmou ela em um comunicado.

Como não havia observações contínuas da estrela, ainda não é possível saber com precisão quando a transição ocorreu. Mas há indícios de que tenha acontecido em um período astronomicamente curtíssimo de apenas alguns anos.

A estrela sofreu duas mudanças drásticas: primeiramente, uma redução, pois tem agora cerca de metade do tamanho que tinha antes. Houve também uma diminuição de luminosidade: sua luz vermelha é atualmente cerca de 1% do brilho original

A WOH G64 está prestes a se tornar uma supernova?


Remanescente da supernova W 49B • Nasa

Os autores observaram a transformação da WOH G64, de supergigante vermelha em hipergigante amarela, entre 2009 e 2016. Embora já teorizada, a metamorfose nunca havia sido documentada em tempo real.

Para explicar as mudanças observadas na hipergigante, os pesquisadores têm duas teorias. Na primeira delas, eles propõem que o vento estelar, fluxo de partículas que sai da própria estrela, pode ter expulsado suas camadas externas para o espaço, deixando-a perigosamente instável.

No segundo cenário, as camadas externas da estrela podem ter sido removidas devido a uma interação com outra gigante cósmica. Essa hipótese implica que WOH G64 faz parte de um sistema binário (duas estrelas que orbitam uma à outra).

Líder da primeira equipe a capturar a imagem de uma estrela em outra galáxia, Jacco van Loon, da Universidade de Keele, explica: “Sabíamos que o comportamento de WOH G64 era insustentável pela alta taxa de perda de massa, mas não esperávamos testemunhar essa transformação em nossa época”.

Roberta Humphreys, que, assim como van Loon, não participou do estudo atual, sugere uma alternativa curiosa. Para a astrofísica estelar da Universidade de Minesota, nos EUA, a WOH G64 sempre foi uma hipergigante amarela, mas aparentou ser uma supergigante vermelha, até agora.

A verdade é que, vermelha ou amarela, a natureza evolutiva de WOH G64 continua gerando debates acalorados no meio científico. “Precisamos questionar: qual é exatamente o estado evolutivo desta estrela? Ela está próxima de se tornar uma supernova?”, indaga Humphreys à New Scientist.

Durante o próximo ano, a equipe de Bonanos continuará monitorando regularmente a WOH G64, com o telescópio VLT. Afinal, trata-se de uma oportunidade única para observar e documentar os estágios finais da vida de uma estrela massiva.

O estudo está em fase de revisão por pares no Nature Portfolio.

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Este conteúdo foi originalmente publicado em Estrela 1.500 vezes maior que o Sol tem metamorfose rápida e pode explodir no site CNN Brasil.

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