Hubble revela o segredo das estrelas que desafiam o envelhecimento.

Algumas estrelas parecem desafiar o próprio tempo. Aninhadas em antigos aglomerados estelares, elas brilham com uma cor azul mais intensa do que suas vizinhas, aparentando ser muito mais jovens do que sua idade real. Conhecidas como estrelas azuis retardatárias, essas peculiaridades estelares intrigam os astrônomos há mais de 70 anos. Agora, novos resultados obtidos com o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA estão finalmente revelando como essas estrelas "eternamente jovens" se formam e por que prosperam em regiões cósmicas mais tranquilas. 

A imagem mostra NGC 3201 (esquerda), um dos enxames globulares mais soltos do conjunto de dados, e Messier 70, que é o enxame mais denso do estudo. Crédito: ESA/Hubble e NASA

Estrelas azuis retardatárias se destacam em aglomerados estelares antigos por parecerem mais quentes, mais massivas e mais jovens do que estrelas que deveriam ter se formado bilhões de anos atrás. Sua própria existência contradiz as teorias padrão de envelhecimento estelar, provocando décadas de debate sobre se elas são criadas por meio de colisões estelares violentas ou por meio de interações mais sutis entre pares de estrelas. Um novo estudo fornece algumas das evidências mais claras até agora de que as estrelas azuis retardatárias devem sua aparência jovem não a colisões, mas à vida em parcerias estelares próximas e aos ambientes que permitem que essas parcerias sobrevivam.

Uma equipe internacional de pesquisadores analisou observações ultravioleta do Hubble de 48 aglomerados globulares na Via Láctea, compilando o maior e mais completo catálogo de estrelas azuis retardatárias já produzido. A amostra inclui mais de 3.000 desses objetos enigmáticos. Seus aglomerados hospedeiros abrangem toda a gama de condições ambientais possíveis, desde sistemas muito dispersos até sistemas muito densos (como ilustrado na Imagem A ). Esse vasto conjunto de dados permitiu aos astrônomos investigar as ligações, há muito suspeitadas, entre as estrelas azuis retardatárias e seus arredores.

Em vez de encontrarem mais estrelas azuis retardatárias nos aglomerados mais densos e propensos a colisões, a equipe se surpreendeu ao descobrir o oposto: ambientes densos abrigam menos estrelas azuis retardatárias. Em vez disso, essas estrelas são mais comuns em aglomerados de baixa densidade, onde as estrelas têm mais espaço e onde sistemas binários frágeis têm maior probabilidade de sobreviver.

“Este trabalho demonstra que o ambiente desempenha um papel relevante na vida das estrelas”, afirma Francesco R. Ferraro, autor principal do estudo e professor da Universidade de Bolonha, na Itália. “As estrelas azuis retardatárias estão intimamente ligadas à evolução dos sistemas binários, mas sua sobrevivência depende das condições em que vivem. Ambientes de baixa densidade proporcionam o melhor habitat para sistemas binários e seus subprodutos, permitindo que algumas estrelas pareçam mais jovens do que o esperado.”

A equipe descobriu que as estrelas azuis retardatárias estão intimamente ligadas a sistemas estelares binários, nos quais duas estrelas orbitam uma à outra. Nesses sistemas, uma estrela pode absorver material de sua companheira ou se fundir completamente com ela, obtendo novo combustível e brilhando com mais intensidade e em uma cor azul (efetivamente reiniciando seu relógio estelar).

No entanto, essas observações mostram que ambientes mais densos abrigam menos sistemas binários, sugerindo que, em aglomerados densamente compactados, encontros próximos frequentes entre estrelas podem desfazer os sistemas binários antes que tenham tempo de produzir uma estrela azul retardatária. Em ambientes mais calmos, os sistemas binários sobrevivem e as estrelas azuis retardatárias prosperam.

“Aglomerados estelares densos não são um ambiente favorável para parcerias estelares”, explica Enrico Vesperini, da Universidade de Indiana, nos Estados Unidos. “Onde o espaço é escasso, os sistemas binários podem ser destruídos com mais facilidade, e as estrelas perdem a chance de permanecerem jovens.”

Esta descoberta marca a primeira vez que relações tão claras e contrárias ao esperado foram observadas entre as populações de estrelas azuis retardatárias e seus ambientes. Ela confirma que as estrelas azuis retardatárias são um subproduto direto da evolução binária e destaca a forte influência que o entorno de uma estrela pode exercer sobre sua história de vida.

“Este trabalho nos oferece uma nova maneira de entender como as estrelas evoluem ao longo de bilhões de anos”, disse Barbara Lanzoni, coautora do estudo e pesquisadora da Universidade de Bolonha, na Itália. “Ele mostra que até mesmo a vida das estrelas é moldada pelo seu ambiente, assim como os sistemas vivos na Terra.”

Ao resolver estrelas individuais em aglomerados densos e observá-las em luz ultravioleta, o Hubble estava em uma posição única para desvendar esse padrão há muito oculto. As descobertas não apenas resolvem um mistério astronômico de longa data, mas também abrem novos caminhos para a compreensão de como as estrelas interagem, envelhecem e, às vezes, encontram maneiras de recomeçar.

Esses resultados foram publicados hoje na revista Nature Communications .

Esahubble.org