Uma estrela devorada a toda velocidade por... um buraco negro?

O casal cósmico Cygnus X-3 intriga os pesquisadores. A 32.000 anos-luz de nós, este conjunto, composto por um objeto compacto suspeito de ser um buraco negro e uma estrela massiva, revela mais sobre sua natureza graças ao telescópio XRISM. Mas o que torna essa região tão singular?

Espectro de raios X capturado pelo instrumento Resolve do telescópio XRISM. Os deslocamentos para o vermelho e o azul indicam os movimentos de gases. Crédito: JAXA/NASA/XRISM Collaboration 

A constelação do Cisne abriga este par em que a estrela, uma Wolf-Rayet, expulsa ventos estelares de intensidade impressionante. O XRISM, liderado pelo Japão com o apoio da NASA, observou esses fluxos de gás por 18 horas, criando um mapeamento inédito dessa dinâmica efervescente.

Os dois astros orbitam tão próximos um do outro que completam uma volta em menos de cinco horas. Essa proximidade gera fenômenos energéticos: os gases ejetados pela estrela são aquecidos e ionizados, emitindo raios X que podem ser detectados, mesmo através das nuvens de poeira da Via Láctea.

Cygnus X-3 é especialmente conhecido pelos ventos ultrarrápidos gerados por sua estrela, que sopram a 1.500.000 km/h. Esses fluxos superam em mil vezes a velocidade do som terrestre, criando zonas de turbulência ao redor do suposto buraco negro.

As observações espectrais revelam que a maioria dos gases está se movendo em direção à Terra, atestando sua velocidade extrema. Este fenômeno de "blueshift" contrasta com uma pequena fração de gases que se afastam mais lentamente, revelando a complexidade da interação gravitacional entre os dois corpos.

A análise das linhas espectrais mostra uma absorção mais forte que a emissão, especialmente no caso do ferro ionizado. Essas evidências ajudam a entender como os ventos estelares interagem com o objeto compacto, ampliando as especulações sobre sua natureza como buraco negro.

O mistério, no entanto, persiste: será que é realmente um buraco negro que habita essa região tumultuada? Os cientistas esperam, com futuras análises, desvendar essa questão. Um primeiro estudo baseado nesses dados em breve será publicado no Astrophysical Journal.

Representação do sistema em que uma estrela massiva está sendo "devorada" por um companheiro compacto. Crédito: NASA/CXC/SAO

O que é uma estrela Wolf-Rayet?

As estrelas Wolf-Rayet são objetos estelares massivos e raros que representam uma fase evolutiva avançada das estrelas mais massivas no Universo. Essas estrelas, batizadas em homenagem aos astrônomos franceses Charles Wolf e Georges Rayet, distinguem-se por características únicas e impressionantes.

Essas estrelas possuem ventos estelares extremamente poderosos, ejetando grandes quantidades de gás e matéria no espaço a alta velocidade. Esses ventos originam-se na superfície, onde reações termonucleares liberam energia intensa.

Elas apresentam espectros luminosos particulares, ricos em elementos como hélio, carbono e oxigênio, mas pobres em hidrogênio. Essa composição reflete seu estágio avançado de fusão nuclear, onde camadas internas são expostas devido à perda de massa.

As estrelas Wolf-Rayet frequentemente terminam suas vidas de forma espetacular, com uma explosão em supernova, às vezes formando uma estrela de nêutrons ou um buraco negro. O estudo dessas estrelas lança luz sobre os processos finais de vida das estrelas massivas e o enriquecimento químico das galáxias.

Fonte: techno-science.net