Ondas monstruosas tão altas quanto três sóis estão caindo sobre uma estrela colossal

Uma estrela inédita de "partir o coração", com mudanças de brilho pulsantes e ondas de superfície quebrando, oferece uma visão única da evolução de sistemas estelares duplos massivos. 

Crédito: Melissa Weiss, CfA

Ondas gigantescas vêm ocorrendo em um sistema estelar binário localizado a 169 mil anos-luz da Terra, no interior da Grande Nuvem de Magalhães. O objeto é conhecido como uma estrela de batimentos cardíacos porque emite pulsos de luz, causados pela gravidade de uma das estrelas em sua vizinha.

Chamado de MACHO 80.7443.1718, o sistema é formado por uma estrela primária com 35 massas solares e outra, menos massiva. Em sistemas do tipo, as estrelas maiores têm formato distorcido e ora mostram o lado maior, ora mostram o menor. Estas variações causam pulsos de luz, daí o apelido que as relaciona aos batimentos do coração.

Normalmente, as estrelas de batimentos cardíacos apresentam variações de brilho de apenas 0,1%. Isso não se aplica a MACHO 80.7443.1718: neste sistema, o brilho aumenta 20% a cada 32,8 dias, ou seja, acompanha um ritmo 200 vezes maior que o esperado para as estrelas de batimentos cardíacos típicas.

Agora, um novo modelo computacional da dinâmica dos gases da estrela primária revelou algo ainda mais surpreendente. Ali, são formadas ondas de plasma gigantes com quase 4 milhões de quilômetros de altura — para comparação, considere que o Sol tem diâmetro de aproximadamente 1,3 milhões de quilômetros.

As ondas nascem quando a estrela vizinha chega ao ponto de maior proximidade em sua órbita ao redor da primária. “Cada colisão das ondas gigantes da estrela libera energia suficiente para desintegrar nosso planeta inteiro algumas centenas de vezes”, descreveu Morgan MacLeod, astrofísico que participou do estudo.

Como as camadas externas da estrela primária são difusas, a gravidade que as mantêm é mais fraca, facilitando os efeitos das marés gravitacionais. Ao contrário do que acontece nas ondas nos mares da Terra, estas ondas estelares não avançam com suas cristas, mas sim com o vale. O material da estrela as acompanha em um movimento de subida, e quando as ondas chegam a um pico, perdem a coesão e se rompem.

Nesta etapa, elas perdem energia e formam um envelope de material estelar quente ao redor da estrela. A cada vez que a estrela menor se aproxima de sua vizinha, ela mergulha neste envelope e o destroi, mas ele é construído novamente pela onda formada. Como tal envelope é afetado pela energia da estrela, ele completa uma rotação a cada 4,4 dias; o Sol, por sua vez, gira em seu equador uma vez a cada 27 dias.

Os autores estimam que MACHO 80.7443.1718 tem cerca de seis milhões de anos e parece ter encerrado a queima de hidrogênio em seu núcleo. O sistema já iniciou a fusão nuclear com hélio, o que sugere que está a caminho de explodir em uma supernova nos próximos milhões de anos.

O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista Nature Astronomy.

Fonte: cfa.harvard.edu