Numerosas supergigantes azuis observadas em detalhes

As estrelas são os elementos básicos da construção das galáxias e, portanto, do universo observável. Entre os diferentes tipos de estrelas existem algumas cuja massa é mais de oito vezes a massa do sol; estas são denominadas estrelas massivas, e sua intensa radiação e poderosos ventos estelares causam um grande impacto no meio interestelar circundante.

Imagem do aglomerado duplo h e xi Persei, na constelação de Perseus, com as supergigantes azuis no estudo mostradas com cruzes e incluindo um espectro típico da amostra. Crédito: Abel de Burgos Serra (IAC) 

No seu interior produzem elementos mais pesados que o hidrogénio e o hélio, cruciais para a evolução química das galáxias e, eventualmente, para o aparecimento da vida. Além disso, após suas mortes como supernovas, eles produzem estrelas de nêutrons e buracos negros de massa estelar. Tudo isso implica que sua natureza e evolução são críticas para a Astrofísica. 

Neste contexto, supergigantes azuis é o termo usado para definir aquelas estrelas massivas que estão em um estágio intermediário de suas vidas, um momento crítico, que poderia ser descrito como “adolescência estelar”, que determinará o resto de suas vidas e seus destinos finais. Dada a complexidade dessa fase evolutiva, pesquisas anteriores – baseadas em amostras de algumas dezenas dessas estrelas – não conseguiram obter informações suficientes para entendê-las em detalhes. 

Em um estudo publicado na Astronomy & Astrophysics, foram feitas observações de cerca de 750 estrelas supergigantes azuis em uma área dentro de 6.500 anos-luz da Terra, o que torna esta uma das amostras mais completas e de maior qualidade obtidas. 

O projeto IACOB passou mais de 15 anos obtendo espectros (que são as impressões digitais das estrelas) de alta qualidade e alta resolução de estrelas massivas. Isso inclui uma busca exaustiva por supergigantes azuis na Via Láctea, a fim de examinar a grande maioria delas. Estas observações foram realizadas principalmente com os telescópios NOT e Mercator no observatório Roque de los Muchachos na ilha de La Palma.

“A análise desta amostra”, explica Abel de Burgos Sierra, investigador do IAC e da ULL, e primeiro autor do artigo, “permitirá abordar algumas das questões sobre a natureza evolutiva e as propriedades físicas destes objetos que passaram décadas sem soluções, porque eram menos conhecidos do que outros tipos de estrelas com menos massa, embora sejam importantes em muitos campos da astrofísica moderna.” 

Imagem da Via Láctea com as estrelas supergigantes azuis da amostra sobreposta. Crédito: DSS/Abel de Burgos Sierra (IAC)

Para escolher a amostra, um novo método de sinalização foi usado com base em um traçador facilmente identificável no espectro dessas estrelas (a forma do perfil da linha H-beta). Usando uma medição simples, esse método permitiu a identificação rápida e eficaz de estrelas dentro de uma faixa específica de temperatura e gravidade superficial. Ao usar esse método, os pesquisadores não precisaram derivar essas quantidades usando o método usual de análise espectral usando modelos complexos de atmosferas estelares. 

“Isso será muito importante para identificar esses tipos de estrelas quando os próximos grandes levantamentos espectroscópicos de estrelas massivas, como o WEAVE-SCIP do Roque de los Muchachos ou o 4MIDABLE-LR de La Silla, no Chile, começarem a observar milhares de espectros do estrelas em nossa galáxia todas as noites durante os próximos cinco anos”, disse Sergio Simón-Díaz, pesquisador do IAC, coautor do artigo e investigador principal do projeto IACOB (uma colaboração internacional liderada pelo IAC, cujo objetivo é produzem o maior banco de dados de espectros de estrelas massivas da Via Láctea). 

O próximo passo, no qual De Burgos já está trabalhando como parte de sua tese de doutorado, é obter dados precisos sobre os parâmetros físicos (massa, temperatura, luminosidade) e as abundâncias químicas (He, C, N, O, Si) para a amostra de 750 supergigantes azuis. 

“Isto ajudará a responder a algumas das questões mais interessantes ainda não respondidas, o que nos dará uma melhor compreensão desta ‘fase adolescente’ de estrelas massivas,” conclui Miguel A. Urbaneja, investigador da Universidade de Innsbruck e co-autor do artigo.

Fonte: phys.org