Estrela dupla rumo a fim catastrófico

Com informações da agência USP e ESO -  22/10/2015

Impressão artística do VFTS 352, o sistema binário mais quente e mais massivo descoberto até hoje, onde as duas componentes estão em contato, partilhando material.[Imagem: ESO/L. Calçada]

Sobrecontato

Uma equipe internacional de astrônomos, incluindo brasileiros do Instituto de Astronomia da USP (IAG), acaba de descobrir um sistema considerado "super raro".

O sistema, composto de duas estrelas com massas bem superiores à do nosso Sol, não é um binário convencional, já que as duas estrelas estão em "sobrecontato" - elas estão se tocando.

Ainda é difícil dizer no que vai dar essa mistura estelar, mas tudo indica um final dramático, uma explosão capaz de devastar planetas em seu caminho ou um buraco negro binário.

Fusão de grandes estrelas

O sistema, denominado VFTS 352, foi localizado a aproximadamente 160 mil anos-luz numa galáxia vizinha à nossa Via Láctea, a Grande Nuvem de Magalhães.

O astrônomo Leonardo Almeida, membro da equipe, conta que o sistema é considerado "super raro" porque apenas outros três desse tipo são conhecidos. "É muito pouco, se considerarmos o número de estrelas conhecidas. O VFTS 352 é o mais massivo e o mais quente encontrado até agora, por isso ele é o mais interessante e importante desta classe."

Além disso, nunca havia sido observado o fenômeno da fusão de duas estrelas de massa tão alta numa fase inicial de suas vidas.

Explosões de raios gamas de longa duração...

O sistema agora descoberto poderá resultar em uma estrela de altíssima massa e com alta velocidade de rotação, terminando finalmente sua vida numa das explosões mais energéticas e raras vistas no universo, conhecidas como explosões de raios gamas de longa duração.

Nessas explosões ocorrem jatos de raios gama direcionados e, "se algum planeta habitado, com características semelhantes à Terra, estiver na direção desses jatos, ainda que a uma distância de bilhões de anos-luz, podem ocorrer problemas como interrupções de sistemas de telecomunicações e destruição da camada de ozônio", avalia Almeida.

No entanto, esse fenômeno, se ocorrer, só acontecerá daqui a milhões de anos, e a chance de o jato de raios gama do VFTS 352 estar na direção da Terra é muito pequena.

"Se acontecer" porque estas são previsões da teoria mais aceita atualmente, mas o novo sistema não se enquadra bem nessa teoria.

Ou buracos negros binários

Talvez a maior relevância do novo sistema para a astrofísica estelar seja o fato de que a combinação das medidas feitas para as massas e temperaturas das estrelas componentes violam a Teoria Clássica da Evolução Estelar.

Isso pode indicar um novo caminho evolutivo para as estrelas componentes do sistema, que poderá até evitar a fusão na sua fase inicial.

Assim, esse objeto pode dar sustentação a uma teoria muito recente para a evolução das estrelas de alta massa. Nesse cenário, o VFTS 352 terminaria sua vida como um sistema duplo de buracos negros de curto período, uma fonte intensa de ondas gravitacionais.

Produção de oxigênio

Almeida acrescenta que esse tipo de sistema é super importante para o estudo da morte de estrelas de grande massa, as que produzem os átomos com número de prótons múltiplos de 4 (elementos alfa), entre eles o oxigênio.

Cerca de 70% dos sistemas binários de alta massa interagem fortemente, e aproximadamente 24% deles irão sofrer um processo de fusão ao longo de suas vidas.

Bibliografia:

Discovery of the massive overcontact binary VFTS 352: Evidence for enhanced internal mixing
L. A. Almeida, H. Sana, S. E. de Mink, F. Tramper, I. Soszynski, N. Langer, R.H. Barbá, M. Cantiello, A. Damineli, A. de Koter, M. Garcia, G. Gräfener, A. Herrero, I. Howarth, J. Maíz Apellániz, C. Norman, O. H. Ramírez-Agudelo, J. S. Vink
Astrophysical Journal
Vol.: Accepted paper
http://arxiv.org/abs/1509.08940