Este trio de estrelas já foi um quarteto

 Fusões estelares em sistemas quádruplos podem ser comuns, mostra um novo estudo.

A visão de um artista mostra a formação de um sistema estelar quádruplo. K. Teramura / Universidade do Havaí, Manoa 

Os sistemas estelares vêm em muitas configurações. Alguns são solteiros como o nosso Sol, mas muitos outros têm um ou mais companheiros orbitando em uma complexa dança gravitacional. Entre essas empresas, uma vida estelar pode tomar um rumo inesperado.

Pegue um sistema triplo recentemente descoberto , apelidado de TIC 470710327 , no qual um par próximo de estrelas é orbitado por uma terceira estrela. A estrela externa tem mais massa do que as duas estrelas internas combinadas, o que representa um problema para os teóricos. Uma estrela tão massiva deveria ter começado a brilhar antes das outras duas, e sua intensa radiação teria explodido o gás ao seu redor – impedindo a formação do par menos massivo.

Uma equipe de astrônomos apresentou uma solução original. E se a estrela externa massiva fosse duas estrelas menores que se fundiram logo após se formarem? O cenário, a ser publicado no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (pré-impressão disponível aqui ), não só explica a configuração deste trio, mas também demonstra os complexos caminhos para a formação de estrelas.

Três estrelas ou quatro?

Sistemas de três ou mais estrelas não são fáceis de detectar. O sistema estava mascarado como um binário eclipsante conhecido até ser observado pelo Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA. Foram necessárias as medições precisas do satélite para perceber que algo mais devia estar lá, puxando periodicamente as estrelas.

Os cientistas usaram os dados do TESS, complementados por outras observações terrestres, para desvendar as propriedades do sistema. O binário consiste em duas estrelas orbitando uma à outra com um período de cerca de um dia, e a estrela terciária orbita o par em uma órbita inclinada em cerca de 52 dias. A massa combinada do par é inferior a 13 vezes a massa do Sol, e a massa do terciário está em algum lugar entre 14 e 17 massas solares.

Esta configuração é única entre os sistemas triplos conhecidos. “Na maioria dos casos, o terciário é de massa comparável ou menos massivo que o binário”, diz Maxwell Moe (Universidade do Arizona), que não participou do estudo. Este tripleto desafia os modelos de formação e exige uma solução única.

No novo estudo, os cientistas supuseram que o sistema começou com dois pares de estrelas. O comportamento orbital de estrelas binárias isoladas é geralmente previsível, mas adicione outra estrela ou duas à mistura e as órbitas começam a mostrar um comportamento complicado . Mudanças periódicas no alongamento e inclinação das órbitas podem alterar a evolução estelar e, no caso mais extremo, fundir alguns membros da família. E esse era o cenário que os autores buscavam. 

“Modelos semelhantes foram sugeridos para planetas e estrelas de baixa massa, mas fomos os primeiros a aplicá-lo em um sistema tão massivo”, disse o líder do estudo Alejandro Vigna-Gómez (Universidade de Copenhague). A equipe simulou muitos pares binários para mostrar que, sob certas condições, é de fato possível mesclar o binário mais massivo e terminar com uma configuração semelhante à observada.

Como reconhecer uma fusão

Em seus modelos, os autores trabalharam com quatro estrelas totalmente crescidas. No entanto, descobriu-se que a fusão teve que acontecer muito rapidamente, sugerindo que as estrelas ainda poderiam estar em processo de desenvolvimento quando a fusão ocorreu, o que poderia afetar ligeiramente os resultados.

Os cientistas agora se deparam com uma tarefa difícil: provar que o terciário é de fato uma estrela fundida. A equipe sugere procurar sinais de campos magnéticos fortes. Cerca de 7% das estrelas massivas têm fortes campos magnéticos de superfície, que alguns acreditam ter sido amplificados por fusões estelares anteriores. Enquanto os especialistas ainda estão debatendo a ligação entre fusões e campos magnéticos, não custa olhar: a equipe já está fazendo observações adicionais do sistema.

Os autores fazem outra previsão: o cenário que descrevem deve levar a um déficit de estrelas terciárias altamente inclinadas. À medida que os cientistas descobrem mais trigêmeos, eles podem confirmar as previsões do modelo em bases estatísticas.

Fonte: skyandtelescope.org