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Primeira fusão de estrelas é observada por astrônomos

Em nossa galáxia, a maioria das estrelas são constituídas por sistemas binários ou até mesmo múltiplos e alguns deles recebem o nome de “eclipsantes”, ou seja, consistem em duas ou mais estrelas observadas a partir da Terra, que sofrem eclipses e trânsitos mútuos por ter seu plano orbital de frente para o nosso planeta.

Um desses sistemas é o binário eclipsante MY Camelopardalis (MY Cam). Sendo uma das mais maciças conhecidas. A revista Astronomy & Astrophysics (A & A) publicou um artigo com os resultados das pesquisas do Observatório de Calar Alto (Almería), assinado por astrônomos da Universidade de Alicante, do Centro Astrobiology e Conselho Superior (CAB-CSIC) da Investigação Científica e do Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), juntamente com astrônomos amadores.

A fusão das estrelas

Este artigo conclui que a MY CAM é o sistema binário mais maciço já observado, cujos seus componentes duas estrelas do tipo espectral O (estrelas azuis, muito quentes e brilhantes), de 38 M_{odot}e 32 M_{odot} ainda não estão em sua sequência principal e estão extremamente perto uma da outra, com um período orbital de menos de 1,2 dias, ou seja, a menor desse tipo de estrelas nesse período.

Isso indica que o binário foi praticamente formado como é agora: as estrelas estavam quase encostando quando foram formadas.

O desenvolvimento esperado é a fusão dos dois componentes em um único objeto com mais de 60 massas solares antes de evoluir significativamente. Assim, estes resultados demonstram a viabilidade de alguns modelos teóricos que sugerem que estrelas de maior massa são formadas por fusão de estrelas menos maciças.

Simulação do sistema MY de Cam e as proporções entre os componentes para refletir os resultados das análises. As estrelas são deformadas pela sua rotação rápida e a força gravitacional do companheiro.<br /> Credito: Javier Lorenzo (Universidade de Alicante)

Simulação do sistema MY Cam e as proporções entre os componentes para refletir os resultados das análises. As estrelas são deformadas pela sua rotação rápida e a força gravitacional do companheiro.Credito: Javier Lorenzo (Universidade de Alicante) 

Sistemas binários maciços

Estrelas como o Sol, movendo-se sozinhas na Galáxia, são uma minoria. A maioria das estrelas passam suas vidas amarradas por gravidade a uma estrela companheira (chamadas de sistemas binários), ou a várias outras (sendo então chamas de sistemas múltiplos). “Nestes sistemas, se enquadram todas as estrelas que descrevem órbitas em torno de um centro de massa comum. Em particular, são elas são muito mais maciças do que as estrelas como o nosso Sol. Estudos recentes sugerem que essas estrelas de grande massa, são muito maiores e mais quentes do que o Sol.

Um exemplo particularmente impressionante é o sistema binário conhecido como My Camelopardalis (MY Cam), na constelação da Girafa. Este objeto é a estrela mais brilhante do aglomerado aberto “Alicante 1”, que foi recentemente identificada como um pequeno berçário estelar por pesquisadores da Universidade de Alicante. Apesar de ser conhecido há mais de 50 anos o CAM é uma estrela de grande massa, porém foi apenas há dez anos atrás que foi reconhecido como um sistema binário eclipsante, um sistema em que uma estrela passa na frente da outra cada vez que completa a órbita, levando à mudanças no brilho do sistema que percebemos a partir da Terra. Por um estudo da luz que vem delas, e a simples aplicação da lei da gravitação universal de Newton, nos permite conhecer muitas das características das estrelas que o compõem.

Para o estudo da MY Cam, os astrofísicos profissionais obtiveram um grande número de espectros do sistema com espectrógrafo FOCES, que operou por muitos anos no telescópio de 2,2m do Observatório de Calar Alto. Usando o efeito Doppler, esses espectros são usados para medir as velocidades com que as estrelas se movem em suas órbitas. Além disso, uma análise pormenorizada das características dos espectros, permitiu aos astrofísicos determinar as propriedades fundamentais dessas estrelas, como a sua temperatura de superfície e o seu tamanho. Para completar o trabalho, eles tiveram a ajuda de astrônomos amadores que mediram as mudanças na quantidade de luz que vem do sistema ao longo da órbita, o que os astrofísicos chamam de curva de luz do sistema. A análise desses dados mostrou que o CAM é um sistema verdadeiramente excepcional.

Estrelas se movem a uma velocidade de mais de 1.000.000 km/h

“A curva de luz mostra que o período orbital do sistema é de apenas 1,2 dias. Dado o grande tamanho das estrelas, elas precisam estar extremamente próximo de serem capazes de realizar rapidamente uma volta completa. As estrelas estão se movendo a uma velocidade de mais de um milhão km / h. Mas estando tão próximas umas das outras, as forças da maré entre elas, obrigam-nas a rodar sobre si mesmas no mesmo período, ou seja, cada estrela gira sobre si mesma em pouco mais de um dia, enquanto o sol, que é muito menor, gira em torno de si mesmo uma vez a cada 26 dias “. As estrelas são como peões gigantes e cada ponto da superfície move-se com uma velocidade de mais de um milhão km / h. Cada uma tem 700 vezes o raio da Terra, mas liga-se aproximadamente ao mesmo tempo. ” Explica Sergio Simon, pesquisador da IAC e um dos autores do artigo.

Mas também, as estrelas são extremamente maciças. Suas massas são 38 e 32 vezes a massa do Sol. Algumas dessas grandes estrelas não se encaixam tão facilmente em uma órbita tão pequena, e a conclusão do estudo é que na verdade elas estão se tocando e o material das camadas exteriores está se misturando, resultando num envolucro comum (o que é conhecido como binário de contato). MY Cam é um binário de contato dos mais maciços conhecidos, dentre os quais os seus componentes são tão jovens que ainda não começaram a evoluir.

Segundo Ignacio Negueruela, outro autor do estudo da Universidade de Alicante, este é o aspecto mais interessante da MY Cam desde que o futuro previsível confirma algumas das suas teorias atuais de formação de estrelas extremamente massivas. As propriedades de dois componentes de MY Cam sugerem que são estrelas extremamente jovens formadas nos últimos dois milhões de anos. Esta juventude extrema permite suspeitar que o sistema foi formado essencialmente, mas talvez as duas estrelas não estavam se tocando inicialmente, como é agora. À medida que envelhecem, o caminho natural é se tornarem maiores. Dado que não há espaço entre elas, esse processo levará à fusão das duas estrelas em um único objeto, um verdadeiro mastodonte estrelar. Os detalhes do processo de fusão não são conhecidos, porque nunca foram vistos antes. Alguns modelos teóricos sugerem que o processo de fusão é extremamente rápido, liberando uma grande quantidade de energia em uma espécie de explosão. Outros estudos favorecem um processo menos violento. De qualquer forma, muitos astrofísicos acreditam que a fusão dos componentes de um binário de contato é provavelmente a maneira mais eficaz de gerar estrelas extremamente massivas. MY Cam é o primeiro exemplo de um sistema que pode levar a um destes corpos.

Referencias

  1. J. Lorenzo, I. Negueruela, A.K.F. Val Baker, M. García, S. Simón-Díaz, P. Pastor, M. Méndez Majuelos. MY Camelopardalis, a very massive merger progenitor.Astronomy & Astrophysics, 2014
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Escrito por Equipe de Redação Ciências e Tecnologia

Um comentário

  1. VEja qeu coisa linda a astronomia é

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Dado que não há espaço entre elas, esse processo levará à fusão das duas estrelas em um único objeto, um verdadeiro mastodonte estrelar. MY CAM é um sistema