Anomalia Astronômica: Descodificando o Mistério das Estrelas Supergigantes Azuis

As supergigantes azuis do tipo B são estrelas massivas e altamente luminosas que desafiam as expectativas tradicionais ao aparecerem com frequência, apesar de sua fase evolutiva teoricamente breve. 

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

Pesquisas recentes fornecem novos insights, mostrando que muitas supergigantes azuis provavelmente se formam a partir da fusão de sistemas binários massivos. Essas fusões explicam a presença das estrelas na “lacuna evolutiva” e suas propriedades de superfície únicas, sugerindo uma grande revisão na compreensão de seu ciclo de vida e impacto na formação de galáxias.

As supergigantes azuis do tipo B são estrelas excepcionalmente luminosas e quentes, ostentando luminosidades pelo menos 10.000 vezes a do Sol e temperaturas de 2 a 5 vezes maiores. Com massas variando de 16 a 40 vezes a do Sol, acredita-se que essas estrelas existam durante uma breve e rápida fase de evolução estelar, tornando-as teoricamente raras. Então, por que observamos tantas delas”

Uma pista importante para sua origem está no fato de que a maioria das supergigantes azuis é observada como única, ou seja, não tem nenhuma companheira gravitacionalmente ligada detectável. No entanto, a maioria das estrelas massivas jovens é observada nascendo em sistemas binários com companheiras. Por que as supergigantes azuis são únicas? A resposta: sistemas estelares binários massivos ‘se fundem’ e produzem supergigantes azuis.

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

Simulamos as fusões de estrelas gigantes evoluídas com suas companheiras estelares menores em uma ampla gama de parâmetros, levando em consideração a interação e a 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 ela queima hélio em seu núcleo,” explica Menon.

Explicação para anomalias evolutivas:

De acordo com 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 essas fusões também podem explicar as propriedades medidas das supergigantes azuis? “Notavelmente, descobrimos que estrelas nascidas dessas fusões têm maior sucesso em reproduzir a composição da superfície, particularmente o aumento de nitrogênio e hélio, de uma grande fração da amostra do que os modelos estelares convencionais. Isso 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 em direção à solução de um antigo problema de como as supergigantes azuis se formam e indica o papel importante das fusões estelares na morfologia das galáxias e suas populações estelares. A próxima parte do estudo tentará explorar como essas supergigantes azuis explodem e contribuem para a paisagem buraco negro-estrela de nêutrons.

Fonte: scitechdaily.com