Estrela dadora dá sopro de vida a companheira zombie
O observatório espacial Integral da ESA testemunhou um evento raro: o momento em que os ventos emitidos por uma estrela gigante vermelha expandida reavivaram a sua companheira em rotação lenta, o núcleo de uma estrela morta, trazendo-a de volta à vida num relâmpago de raios-X.
A emissão de raios-X foi detetada pelo Integral, pela primeira vez, a 13 de agosto de 2017, de uma fonte desconhecida, na direção do centro lotado da nossa Via Láctea. A deteção repentina desencadeou uma série de observações de seguimento nas semanas seguintes, de modo a identificar o culpado.
As observações revelaram uma estrela de neutrões, fortemente magnetizada e de rotação lenta, que provavelmente apenas começou a alimentar-se de material de uma estrela gigante vermelha vizinha.
Estrelas com a mesma massa do nosso Sol, e até oito vezes mais maciças, evoluem para gigantes vermelhas até o fim das suas vidas. As suas camadas externas dilatam e expandem milhões de quilómetros, as suas conchas empoeiradas e gasosas dispersas da estrela central em ventos relativamente lentos, até algumas centenas de km/s.
Até mesmo estrelas maiores, até 25-30 vezes mais maciças do que o Sol, aceleram através do seu combustível e explodem numa supernova, às vezes deixando para trás um cadáver estelar giratório, com um forte campo magnético, conhecido como estrela de neutrões. Este núcleo minúsculo acondiciona a massa de quase um sol e meio numa esfera de apenas 10 km de extensão, tornando essas estrelas um dos mais célebres objetos celestes conhecidos.
Não é incomum encontrar estrelas emparelhadas, mas o novo sistema de uma estrela de neutrões e uma gigante vermelha é uma raça particularmente rara, conhecida como “binário simbiótico de raios-X”, dos quais se conhecem apenas 10.
“O Integral capturou um momento único no nascimento de um sistema binário raro”, diz Enrico Bozzo, da Universidade de Genebra e principal autor do artigo publicado hoje, que descreve a descoberta. “A gigante vermelha lançou um vento lento, suficientemente denso para alimentar a sua estrela de neutrões companheira, dando origem à emissão de alta energia do núcleo estelar morto, pela primeira vez.”
O emparelhamento é certamente peculiar. Os telescópios espaciais NuSTAR da NASA e XMM-Newton da ESA e mostraram que a estrela de neutrões gira quase a cada duas horas - muito lenta em comparação com outras estrelas de neutrões, que podem girar até muitas vezes por segundo. Então, a primeira medição do campo magnético da tal estrela de neutrões revelou-se surpreendentemente forte.
Um campo magnético forte geralmente aponta para uma estrela de neutrões jovem – pensa-se que o campo magnético desapareça ao longo do tempo - enquanto uma gigante vermelha é muito mais velha, tornando-as um casal estranho para ter crescido junto.
“Estes objetos são intrigantes”, diz Enrico. “Pode ser que, ou o campo magnético da estrela de neutrões afinal não se desintegra substancialmente com o tempo, ou a estrela de neutrões realmente se formou mais tarde na história do sistema binário. Isto significaria que colapsou de uma anã branca numa estrela de neutrões, como resultado da alimentação pela gigante vermelha durante um longo período, em vez de se tornar uma estrela de neutrões como resultado de uma explosão em supernova mais tradicional, de uma estrela maciça de vida curta.”
Com uma jovem estrela de neutrões e uma velha gigante vermelha, nalgum momento, os ventos que viajam da gigante dilatada começarão a cair sobre a estrela menor, diminuindo a sua rotação e emitindo raios-X.
“Não observámos antes esse objeto, nos últimos 15 anos das nossas observações com o Integral, então acreditamos que vimos os raios-X ativarem pela primeira vez”, diz Erik Kuulkers, cientista do projeto Integral da ESA. “Continuaremos a assistir como se comporta no caso de ser apenas uma longa “eructação” de ventos, mas até agora não vimos mudanças significativas.”
Notas aos Editores
“IGR J17329-2731: the birth of a symbiotic X-ray binary,” by E. Bozzo et al al encontra-se publicado na Astronomy & Astrophysics.
A rápida resposta das observações de acompanhamento foi ativada pela comunidade SmartNet.
Para mais informação, é favor contatar:
Enrico Bozzo
University of Geneva, Switzerland
Email: enrico.bozzo@unige.ch
Erik Kuulkers
ESA Integral project scientist
Email: erik.kuulkers@esa.int
Markus Bauer
ESA Science Communication Officer
Tel: +31 71 565 6799
Mob: +31 61 594 3 954
Email: markus.bauer@esa.int
Gabinete de Comunicação do ESAC
Email: comunicacionesac@esa.int