Estrelas mais luminosas estão acompanhadas

por PGAPereira e ESO

          Um novo estudo utilizando o Observatório Europeu do Sul (ESO) Very Large Telescope (VLT), mostrou que as mais brilhantes estrelas de grande massa, que impulsionam a evolução de galáxias, não vivem sozinhas. Quase três quartos destas estrelas são encontrados terem uma estrela companheira por perto, muito mais do que se pensava anteriormente. Surpreendentemente, a maioria destes pares está também experimentando interações perturbadoras, tais como a transferência de massa a partir de uma estrela para a outra, e cerca de um terço estar ainda esperando finalmente se unirem para formar uma única estrela. O universo é um lugar diverso, e muitas estrelas são bem diferentes do Sol. Uma equipe internacional usou o VLT para estudar o que é conhecido como estrelas do tipo O, que têm altas temperaturas, massas e brilhos. Essas estrelas têm vidas curtas e violentas e desempenham um papel fundamental na evolução das galáxias. Elas também estão ligadas a fenômenos extremos, tais como "estrelas vampiros" - onde uma estrela menor companheira suga importa a superfície de seu vizinho maior - e explosões de raios gama. "As estrelas são gigantes absolutos", disse Hugues Sana da Universidade de Amsterdã, na Holanda. "Elas têm 15 ou mais vezes a massa do nosso Sol e pode ser até um milhão de vezes mais brilhante. As estrelas são tão quentes que brilham com uma luz branco-azulada intensa e têm temperaturas de superfície mais de 30.000 graus Celsius”.

           Os astrônomos estudaram uma amostra de 71 estrelas do tipo O - estrelas individuais e em pares (binárias) em seis próximos aglomerados de estrelas jovens na Via Láctea. A maioria das observações em seu estudo foi obtida utilizando os telescópios do ESO, incluindo o VLT.
Ao analisar a luz proveniente dessas metas em maior detalhe do que antes, a equipe descobriu que 75% de todas as estrelas do tipo O existem dentro de sistemas binários, uma proporção maior do que se pensava, e a primeira determinação precisa deste número. Mais importante, porém, eles descobriram que a proporção desses pares que estão pertos o suficiente para interagir - por meio de fusões estelares ou de transferência de massa de estrelas chamadas de vampiras - é muito maior do que ninguém tinha pensado que tem profundas implicações para nossa compreensão da evolução da galáxia. O tipo de estrelas representa apenas uma fração de 1% das estrelas no universo, mas os fenômenos violentos que lhes estão associados significam que eles têm um efeito desproporcional sobre os seus arredores. Os ventos e os choques provenientes destas estrelas podem tanto engatilhar e parar a formação de estrelas, os seus poderes de radiação no brilho da nebulosa brilhante, suas supernovas enriquecem galáxias com os elementos pesados ​​cruciais para a vida, e estão associadas com explosões de raios gama, que estão entre os fenômenos mais energéticos do universo. O tipo dessas estrelas está, portanto, implicado em muitos dos mecanismos que conduzem a evolução das galáxias.

           "A vida de uma estrela é muito afetada se ela existir ao lado de outra estrela", disse Selma Mink Space Telescope Science Institute em Baltimore, Maryland. "Se duas estrelas orbitam muito próximas ente si, elas podem se fundir. Mas mesmo se não o fizerem, o empuxo de uma estrela, muitas vezes, importa a superfície de seu vizinho.” Fusões entre as estrelas, que as estimativas da equipe imaginam será o destino final de cerca de 20 a 30% de estrelas do tipo O são eventos violentos. Mas mesmo o cenário relativamente suave das estrelas vampiros, o que representa um percentual de 40-50 dos casos, tem efeitos profundos sobre a forma como estas estrelas evoluem. Até agora, a maioria dos astrônomos considerou que estrelas binárias massivas que orbitavam próximas eram a exceção, algo que só era necessário para explicar fenômenos exóticos, tais como raios-X binários, os casais de pulsares, e os binários de buracos negros. O novo estudo mostra que para a correta interpretação do universo, esta simplificação não pode ser feita. As estrelas ​​duplas pesadas não são apenas comuns, suas vidas são fundamentalmente diferentes dos de estrelas individuais.

           Por exemplo, no caso de estrelas vampiros menores, as estrelas de massa mais baixa se rejuvenescem quando suga o hidrogênio fresco a partir de sua companheira. Sua massa vai aumentar substancialmente, e sua companheira vai sobreviver, sobrevivendo muito mais do que uma única estrela de mesma massa. A estrela vítima, entretanto, é despojada de seu envelope antes que ela tenha a chance de se tornar uma supergigante vermelha luminosa. Em vez disso, o seu núcleo quente azul fica exposto. Como resultado, a população estelar de uma galáxia distante pode parecer muito mais jovem do que realmente é: Ambas as estrelas vampiros rejuvenescidas e as estrelas vítimas diminuídas se tornam mais quente e mais azul na cor, imitando a aparência de estrelas mais jovens. Conhecer a verdadeira proporção de estrelas de alta massa binárias interagindo é, portanto, crucial para caracterizar corretamente estas galáxias distantes. "A única informação que os astrônomos têm de galáxias distantes é a partir da luz que chega aos nossos telescópios. Sem fazer suposições sobre o que é responsável por essa luz, não podemos tirar conclusões sobre a galáxia, por exemplo, quão grande ou quão jovem ela é. Este estudo mostra que a suposição freqüente que a maioria das estrelas é simples pode levar a conclusões erradas”, disse Sana. Entender o quão grande é estes efeitos e quanto esta nova perspectiva vai mudar a nossa visão da evolução galáctica exigirá mais trabalho. Estrelas binárias de modelagem são complicadas, por isso vai levar algum tempo antes que todas essas considerações sejam incluídas em modelos de formação de galáxias.