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Observações inéditas feitas por astrônomos da Universidade de Sydney, na Austrália, encontraram um tipo mais “esbelto” de estrela gigante vermelha. Tais estrelas sofreram uma perda dramática de peso, possivelmente devido à presença de um “vizinho aproveitador”.
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Publicada nesta quinta-feira (14) na revista Nature Astronomy, a descoberta é um passo importante para entender a vida das estrelas na Via Láctea.
Há milhões de estrelas gigantes vermelhas em nossa galáxia. Esses objetos frios e luminosos são o que nosso Sol se tornará em quatro bilhões de anos. Por algum tempo, os astrônomos previram a existência de gigantes vermelhas mais magras. Agora, cientistas finalmente conseguiram confirmar sua existência.
“Tivemos muita sorte em encontrar cerca de 40 gigantes vermelhas mais finas, escondidas em um mar de estrelas padrão. As gigantes vermelhas mais finas são menores em tamanho ou menos massivas do que as gigantes vermelhos normais”, disse o autor principal do estudo, Yaguang Li, doutorando da Universidade de Sydney.
Estrelas perdem massa conforme envelhecem
Como e por que eles emagreceram? A maioria das estrelas no céu estão em sistemas binários — duas estrelas que estão gravitacionalmente ligadas uma à outra. Quando as estrelas em binários próximos se expandem, como elas fazem à medida que envelhecem, algum material pode alcançar a esfera gravitacional de seu companheiro e ser sugado. “No caso de gigantes vermelhas relativamente minúsculas, achamos que um companheiro poderia estar presente”, disse Li.
A equipe analisou dados de arquivo do telescópio espacial Kepler, da NASA, que entre 2009 e 2013 registrou continuamente variações de brilho em dezenas de milhares de gigantes vermelhas. Usando esse imenso conjunto de dados incrivelmente precisos, a equipe realizou um censo completo dessa população estelar, fornecendo as bases para detectar quaisquer aberrações.
Dois tipos de estrelas anômalas foram revelados: gigantes vermelhas de massa muito baixa e gigantes vermelhas subluminosas. As estrelas de baixa massa pesam apenas 0,5 a 0,7 massa solar — cerca de metade do peso do nosso Sol. Se as estrelas de massa muito baixa não tivessem perdido peso de repente, suas massas indicariam que eram mais velhas que a idade do Universo — o que é impossível.
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“Então, quando obtivemos as massas dessas estrelas pela primeira vez, pensamos que havia algo errado com a medida”, disse Li. “Mas acontece que não havia”.
Por sua vez, as estrelas subluminosas têm massas normais, variando de 0,8 a 2,0 massa solar. “No entanto, elas são muito menos ‘gigantes’ do que esperamos”, disse o coautor do estudo, Simon Murphy, da Universidade do Sul de Queensland. “Elas emagreceram um pouco e, por serem menores, também são mais fracas, portanto ‘subluminosas’ em comparação com gigantes vermelhas normais”.
Apenas sete dessas estrelas subluminosas foram encontradas, mas os autores suspeitam que muitas outras mais estejam escondidas na amostra. “O problema é que a maioria delas são muito bons em se esconder. Foi uma verdadeira caça ao tesouro para encontrá-las”, disse Murphy.
Esses pontos de dados incomuns não poderiam ser explicados por expectativas simples da evolução estelar. Isso levou os pesquisadores a concluir que o roubo de massa por estrelas próximas é que esteja forçando essas estrelas a sofrer tanta perda de peso.
Eles se basearam na asteroseismologia — o estudo das vibrações estelares — para determinar as propriedades das gigantes vermelhas. Os métodos tradicionais para estudar uma estrela estão limitados às suas propriedades superficiais, por exemplo, temperatura da superfície e luminosidade. Em contrapartida, a asteroseismologia, que usa ondas sonoras, investiga abaixo disso. “As ondas penetram no interior estelar, dando-nos informações ricas sobre outra dimensão”, disse Li.
Com esse método, os pesquisadores poderiam determinar precisamente os estágios evolutivos, massas e tamanhos das estrelas. “É altamente incomum para um aluno de doutorado fazer uma descoberta tão importante”, disse o professor Tim Bedding, supervisor acadêmico de Li. “Ao peneirar cuidadosamente os dados do telescópio espacial Kepler da NASA, Yaguang detectou algo que todos os outros haviam perdido”.
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