dezembro 10, 2023

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A descoberta da “estrela tripla” pode revolucionar a compreensão da evolução estelar

A descoberta da “estrela tripla” pode revolucionar a compreensão da evolução estelar

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Impressão artística de uma estrela circundada por um disco (uma estrela “vampiro”; primeiro plano) e uma estrela companheira despojada de suas partes externas (fundo). Crédito da imagem: ESO/L. Calada

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Impressão artística de uma estrela circundada por um disco (uma estrela “vampiro”; primeiro plano) e uma estrela companheira despojada de suas partes externas (fundo). Crédito da imagem: ESO/L. Calada

Uma nova descoberta inovadora feita por cientistas da Universidade de Leeds pode mudar a forma como os astrónomos compreendem algumas das maiores e mais comuns estrelas do Universo. O artigo, intitulado “Gaia revela divergência no binário de estrelas B e Be em pequenas escalas: evidência de transferência de massa que causa o fenômeno Be”, foi publicado na revista. Avisos mensais da Royal Astronomical Society.

Pesquisa de doutorado. o estudante Jonathan Dodd e o professor Rene Odemeyer, da Escola de Física e Astronomia da universidade, apontam para novas evidências intrigantes de que estrelas Be massivas – até então consideradas contidas em estrelas duplas – poderiam na verdade ser “triplas”.

Esta notável descoberta poderá revolucionar a nossa compreensão dos objetos – um subconjunto de estrelas B – que são um importante “banco de testes” para o desenvolvimento de teorias sobre como as estrelas evoluem em geral.

Estas estrelas Be estão rodeadas por um disco distinto feito de gás, semelhante aos anéis de Saturno no nosso sistema solar. Embora as estrelas Be sejam conhecidas há cerca de 150 anos, tendo sido identificadas pela primeira vez pelo famoso astrónomo italiano Angelo Cecchi em 1866, até agora ninguém sabia como se formaram.

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O consenso entre os astrónomos até agora é que os discos se formam devido à rápida rotação das estrelas Be, e que isto pode ser causado pela interacção de estrelas com outra estrela num sistema binário.

Sistemas triplos

“O melhor ponto de referência para isto é que se você assistiu Star Wars, existem planetas que têm dois sóis”, disse Dodd, o autor do artigo.

Uma nova investigação utilizando dados do Very Large Telescope e do Very Large Interferometer do ESO revelou que HR 6819, anteriormente considerado um sistema triplo com um buraco negro, é na verdade um sistema de duas estrelas sem buraco negro. Os cientistas, da equipa KU Leuven-ESO, acreditam ter observado este sistema binário num breve momento depois de uma das estrelas ter absorvido a atmosfera da sua companheira, um fenómeno frequentemente referido como “vampirismo estelar”. A animação deste artista mostra como seria o sistema; Consiste em uma estrela achatada com um disco ao seu redor (uma estrela Be “vampiro”; primeiro plano) e uma estrela do tipo B despojada de sua atmosfera (fundo). Crédito: ISO/L. Calada.

Mas agora, analisando os dados de… Satélite Gaia da Agência Espacial EuropeiaOs cientistas dizem ter encontrado evidências de que estas estrelas realmente existem em sistemas triplos, onde três objetos interagem em vez de apenas dois.

Dodd acrescentou: “Observámos a forma como as estrelas se movem no céu noturno, durante períodos mais longos, como 10 anos, e períodos mais curtos, de cerca de seis meses. Se uma estrela se move em linha reta, sabemos que existe apenas uma estrela, mas se houver mais de um, veremos uma ligeira oscilação ou, na melhor das hipóteses, um vórtice.

“Aplicamos isto aos dois grupos de estrelas que estamos a observar – estrelas B e estrelas Be – e o que descobrimos, de forma confusa, é que inicialmente as estrelas Be parecem ter uma taxa de companheira mais baixa do que as estrelas B. Isto é interessante porque nós esperamos que eles tenham uma taxa mais alta.”

No entanto, o pesquisador principal, Professor Odemeyer, disse: “O fato de não os vermos pode ser porque agora estão muito fracos para serem detectados”.

Transferência de massa

Os investigadores analisaram então um conjunto diferente de dados, procurando estrelas companheiras distantes, e descobriram que nestas distâncias de separação maiores, a taxa de estrelas companheiras é muito semelhante entre estrelas B e Be.

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A partir disso, eles foram capazes de deduzir que, em muitos casos, uma terceira estrela aparece, forçando a companheira a se aproximar da estrela Be, perto o suficiente para que a massa possa ser transferida de uma estrela para outra e formar o característico disco estelar Be. Isto também poderia explicar por que não vemos mais esses companheiros; Tornou-se demasiado pequena e ténue para ser detectada depois da estrela “vampira” de Be ter absorvido grande parte da sua massa.

Uma impressão artística de uma estrela vampira (à esquerda) roubando material de sua vítima: uma nova pesquisa usando dados do Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul revela que as estrelas mais quentes e brilhantes, conhecidas como estrelas O, são frequentemente encontradas em pares próximos. Muitos desses binários irão, em algum momento, transferir massa de uma estrela para outra, uma espécie de vampiro estelar mostrado na impressão deste artista. Crédito da imagem: ESO/M. Kornmesser/SE de Mink

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Uma impressão artística de uma estrela vampira (à esquerda) roubando material de sua vítima: uma nova pesquisa usando dados do Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul revela que as estrelas mais quentes e brilhantes, conhecidas como estrelas O, são frequentemente encontradas em pares próximos. Muitos desses binários irão, em algum momento, transferir massa de uma estrela para outra, uma espécie de vampiro estelar mostrado na impressão deste artista. Crédito da imagem: ESO/M. Kornmesser/SE de Mink

Esta descoberta pode ter enormes implicações para outras áreas da astronomia, incluindo a nossa compreensão de buracos negros, estrelas de neutrões e fontes de ondas gravitacionais.

O professor Odemeijer disse: “Há uma revolução acontecendo na física neste momento em torno das ondas gravitacionais. Só temos observado essas ondas gravitacionais há alguns anos, e descobriu-se que elas são causadas pela fusão de buracos negros.

“Sabemos que estes objetos misteriosos – buracos negros e estrelas de neutrões – existem, mas não sabemos muito sobre as estrelas em que se tornarão. As nossas descobertas fornecem uma pista para a compreensão das fontes destas ondas gravitacionais.”

Ele acrescentou: “Ao longo da última década, os astrónomos descobriram que os binários são um elemento muito importante na evolução estelar. Estamos agora a avançar mais para a ideia de que eles são mais complexos do que isso, e que as estrelas triplas precisam de ser consideradas. ”

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“Na verdade, o três se tornou o novo dois”, disse Odemeijer.

Mais Informações:
Jonathan M. Dodd et al., Gaia revela divergência no binário de estrelas B e Be em pequenas escalas: evidência de transferência de massa que causa o fenômeno Be, Avisos mensais da Royal Astronomical Society (2023). doi: 10.1093/mnras/stad3105. sobre arXiv: arxiv.org/pdf/2310.05653.pdf

Informações da revista:
Avisos mensais da Royal Astronomical Society


arXiv