Astrônomos encontram evidências de que estrelas supergigantes azuis podem ser formadas pela fusão de duas estrelas

Uma investigação internacional, liderada pelo Instituto de Astrofísica das Canárias (IAC), encontrou pistas sobre a natureza de algumas das estrelas mais brilhantes e quentes do nosso Universo, chamadas supergigantes azuis. Embora estas estrelas sejam comumente observadas, a sua origem tem sido um velho enigma que tem sido debatido há várias décadas. 

Ilustração de um sistema binário, composto uma estrela gigante vermelha e uma companheira mais jovem, que se pode fundir para produzir uma supergigante azul. Crédito: Casey Reed, NASA

Ao simular novos modelos estelares e analisar uma grande amostra de dados na Grande Nuvem de Magalhães, os investigadores do IAC encontraram fortes evidências de que a maioria das supergigantes azuis podem ter-se formado a partir da fusão de duas estrelas ligadas num sistema binário. O estudo foi publicado na prestigiada revista The Astrophysical Journal Letters .

As supergigantes azuis do tipo B são estrelas muito luminosas e quentes (pelo menos 10.000 vezes mais luminosas e 2 a 5 vezes mais quentes que o Sol), com massas entre 16 a 40 vezes a massa do Sol. Espera-se que ocorram durante uma fase muito rápida de evolução de acordo com a tradição estelar convencional e, portanto, raramente devem ser vistos. Então, por que observamos tantos deles?

Uma pista importante para a sua origem reside no facto de se observar que a maioria das supergigantes azuis são únicas, ou seja, não têm nenhuma companheira detectável ligada gravitacionalmente. No entanto, observa-se que a maioria das estrelas jovens massivas nascem em sistemas binários com companheiras. Por que as supergigantes azuis são solteiras? A resposta: sistemas estelares binários massivos “fundem-se” e produzem supergigantes azuis.

Num estudo pioneiro liderado pela investigadora do IAC Athira Menon , uma equipa internacional de astrofísicos computacionais e observacionais simulou modelos detalhados de fusões estelares e analisou uma amostra de 59 supergigantes azuis do tipo B na Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia satélite da Via Láctea. .

“Simulamos as fusões de estrelas gigantes evoluídas com as suas companheiras estelares mais pequenas numa ampla gama de parâmetros, tendo em conta a interação e mistura das duas estrelas durante a fusão. As estrelas recém-nascidas vivem como supergigantes azuis durante a segunda fase mais longa da vida de uma estrela, quando esta queima hélio no seu núcleo," explica Menon.

Segundo Artemio Herrero , pesquisador do IAC e coautor do artigo, “os resultados obtidos explicam por que as supergigantes azuis são encontradas na chamada ‘lacuna evolutiva’ da física estelar clássica, uma fase de sua evolução onde não esperaríamos encontrar estrelas."

Mas será que tais fusões também podem explicar as propriedades medidas das supergigantes azuis? "Notavelmente, descobrimos que as estrelas nascidas de tais fusões têm maior sucesso na reprodução da composição da superfície, particularmente o aumento de azoto e hélio, de uma grande fracção da amostra do que os modelos estelares convencionais. Isto indica que as fusões podem ser o canal dominante para produzir supergigantes azuis", diz Danny Lennon , pesquisador do IAC que também participou do estudo.

Este estudo dá um grande salto no sentido de resolver um antigo problema de como as supergigantes azuis se formam e indica o importante papel das fusões estelares na morfologia das galáxias e nas suas populações estelares. A próxima parte do estudo tentará explorar como essas supergigantes azuis explodem e contribuem para a paisagem de buracos negros e estrelas de nêutrons.

Fonte: iac.es