Ilustração do artista de uma estrela ejetada da Grande Nuvem de Magalhães. Crédito de imagem: ESO. Clique para ampliar.
Observações com Kueyen, um dos telescópios de 8,2 m que compõem o ESO Very Large Telescope (VLT), levaram à descoberta de uma estrela massiva de vida curta que está se movendo a uma velocidade muito alta através do halo externo da galáxia da Via Láctea e no espaço intergaláctico. Essa descoberta pode fornecer evidências de um enorme buraco negro anteriormente desconhecido no coração do vizinho mais próximo da Via Láctea, a Grande Nuvem de Magalhães.
A estrela, denominada HE 0437-5439, foi descoberta pelo levantamento do céu de Hamburgo / ESO [1], um projeto que visa detectar quasares, mas que também descobriu muitas estrelas azuis fracas. Os cientistas [2] do Dr. Remeis-Sternwarte (Universidade de Erlangen-Nürnberg, Alemanha) e do Centro de Pesquisa Astrofísica (Universidade de Hertfordshire, Reino Unido) descobriram o que provavelmente é uma estrela quente e maciça da sequência principal, muito a auréola.
Isso foi uma grande surpresa. Estrelas massivas têm vida útil de apenas algumas dezenas ou centenas de milhões de anos, de curta duração para os padrões astronômicos, mas a auréola geralmente não hospeda estrelas tão jovens quanto essa. De fato, contém as estrelas mais antigas da Via Láctea, com mais de dez bilhões de anos. Estrelas massivas são geralmente encontradas em regiões galácticas ou próximas a elas no disco galáctico, como a famosa nebulosa Orion: HE 0437-5439 é realmente semelhante às estrelas de trapézio que fazem brilhar a nebulosa Orion.
Os dados foram obtidos com o ESO VLT e seu espectrógrafo UVES de alta resolução. Isso permitiu medir a composição química, que se mostrou semelhante à do Sol, confirmando que HE0437-5439 é uma estrela jovem. Sua massa é oito vezes maior que a do Sol e a estrela tem apenas 30 milhões de anos. É quase 200.000 anos-luz de distância de nós na direção da Constelação de Doradus ("o Espadarte").
Ainda mais emocionante foi o fato de os dados indicarem que a estrela está retrocedendo a uma velocidade de 723 km / s, ou 2,6 milhões de quilômetros por hora. O HE0437-5439 se move tão rápido que a atração gravitacional da Via Láctea é muito pequena para mantê-la ligada à Galáxia. Portanto, a estrela da hiper-velocidade escapará para o espaço intergalático.
Como a estrela está se movendo tão rápido, deve ter nascido longe de sua posição atual e acelerada para onde a observamos hoje. O que acelerou a estrela a uma velocidade tão alta? Os cálculos já realizados no final da década de 1980 mostraram que um chamado buraco negro maciço (SMBH), ou seja, um buraco negro um milhão de vezes mais massivo que o Sol, ou maior, poderia fornecer a enorme aceleração. Se uma estrela binária se aproximar do SMBH, uma estrela cai em direção ao SMBH enquanto seu companheiro é ejetado. O Centro Galáctico da Via Láctea abriga um buraco negro de cerca de 2,5 milhões de massas solares, e isso pode ter acelerado o HE0437-5439.
Mas o tempo de viagem necessário foi superior a três vezes a idade da estrela. Portanto, a estrela é jovem demais para ter viajado desde o centro galáctico até sua localização atual. Ou a estrela é mais velha do que parece ou nasceu e acelerou em outro lugar.
Uma pista diferente para a origem do HE0457-5439 vem de sua posição no céu. HE0437-5439 fica a 16 graus da Grande Nuvem de Magalhães (LMC), uma das galáxias vizinhas mais próximas da Via Láctea. Esta galáxia fica a uma distância de 156.000 anos-luz. HE0457-5439 é ainda mais distante que o LMC e está muito mais próximo do LMC do que da galáxia. Os astrônomos mostraram que a estrela poderia ter alcançado sua posição atual durante a sua vida se fosse ejetada do centro do LMC. Isso, por sua vez, forneceria evidências da existência de uma SMBH no LMC.
Outra explicação exigiria que a estrela fosse o resultado da fusão de duas estrelas, pertencentes à chamada classe de estrelas retardadoras azuis, mais antigas do que os modelos de evolução padrão prevêem. De fato, sua idade pode ser tanto quanto a vida útil de uma estrela de 4 massas solares, que é mais de 6 vezes a vida de uma estrela de 8 massas solares.
Os astrônomos propõem duas observações adicionais para distinguir entre as duas opções. A abundância de certos elementos nas estrelas pertencentes ao LMC é apenas metade da do Sol. Uma medição mais precisa com UVES indicaria se a estrela possui uma abundância de metal apropriada para as estrelas LMC ou não. O segundo é medir o quanto a estrela se move na direção transversal no céu, usando medidas astrométricas.
A pesquisa apresentada aqui é detalhada em um artigo a ser publicado na Astrophysical Journal Letters.
Notas
[1]: O Hamburg / ESO sky survey é um projeto colaborativo do Hamburger Sternwarte e ESO para fornecer informações espectrais para metade do céu do sul usando placas fotográficas tiradas com o telescópio ESO-Schmidt, agora aposentado. Essas placas foram digitalizadas na Hamburger Sternwarte.
[2]: Os astrônomos são Heinz Edelmann (Dr. Remeis-Sternwarte da Universidade de Erlangen-Nürnberg, Alemanha, agora na Universidade do Texas, Austin, EUA), Ralf Napiwotzki (Centro de Pesquisa em Astrofísica, Universidade de Hertfordshire, Reino Unido). , Uli Heber (Dr. Remeis-Sternwarte da Universidade de Erlangen-Nürnberg, Alemanha), Norbert Christlieb e Dieter Reimers (Hamburger Sternwarte, Alemanha).
Fonte original: Comunicado de imprensa do ESO
