Esta estrela pode estar orbitando uma estranha "estrela bóson"

Uma equipe de astrônomos afirmou que as observações de uma estrela parecida com o Sol orbitando um pequeno buraco negro podem ser, na verdade, a indicação de algo muito mais exótico – a existência de uma estrela bóson, uma estrela composta inteiramente de matéria escura.

A pesquisa Gaia, liderada pela Agência Espacial Europeia, forneceu mapas detalhados de mais de um bilhão de estrelas na Via Láctea. Embora quase todas essas estrelas tenham se comportado como esperado, houve algumas surpresas. Por exemplo, uma estrela em particular foi vista orbitando uma companheira escura. 

Ilustração de uma fusão de duas estrelas bósons. Crédito: Nicolás Sanchis-Gual e Rocío García Souto

A estrela em si era bastante típica, pesando 0,93 massa solar e com aproximadamente a mesma abundância química que o nosso próprio Sol. No entanto, sua companheira não emitia nenhuma radiação. A maioria dos astrônomos suspeita que se tratava de um buraco negro, o que poderia facilmente explicar o resultado observacional.

Mas, em um artigo publicado recentemente no servidor de pré-impressão arXiv, uma equipe de astrônomos apontou que essa configuração em particular é altamente incomum. Os buracos negros se formam a partir da morte de estrelas muito massivas, e é improvável que uma estrela como o nosso Sol se forme como parte de um par binário com uma estrela tão massiva. O cenário exige tanto ajuste fino, argumentam os autores, que devemos estar abertos a considerar outras possibilidades.

Talvez a possibilidade mais exótica seja que o companheiro escuro não seja um buraco negro, mas uma estrela bóson. As estrelas bóson são uma consequência de uma forma hipotética de matéria escura. A própria matéria escura compreende mais de 80% de toda a massa de cada galáxia e é feita de algum tipo de partícula que até agora escapa à física moderna.

Em algumas teorias da matéria escura, ela é composta por bósons, que são uma espécie de partícula como fótons e glúons – partículas que normalmente carregam as forças da natureza. Mas os bósons de matéria escura seriam diferentes e, em vez disso, simplesmente preencheriam a maior parte do universo.

Mas, por causa de sua natureza, as partículas de matéria escura do bóson poderiam facilmente se acumular sobre si mesmas, formando objetos densos e compactos. Esses objetos não emitiriam nenhuma radiação e pareceriam aos observadores externos agir como buracos negros.

Embora seja altamente improvável que essa observação tenha revelado a existência de uma estrela bóson, a ideia vale a pena considerar por dois motivos. Primeiro, a estrela está definitivamente orbitando algo pequeno, denso e compacto. Isso oferece um teste natural para nossa compreensão da gravidade, conforme dado pela teoria geral da relatividade de Einstein. Encontrar qualquer tipo de discrepância entre expectativas teóricas e resultados observacionais seria uma descoberta histórica.

Em segundo lugar, podemos usar isso como um estudo de caso na natureza das estrelas bósons. Podemos investigar melhor as propriedades desses objetos exóticos e hipotéticos, e usar esse cenário para testar essas ideias. Embora seja improvável que esses testes saiam a favor da existência de estrelas bósons, quanto mais aprendermos sobre a matéria escura, mesmo que seja apenas um processo lento de descartar ideias interessantes, melhor.

Fonte: phys.org