Centenas de enormes estrelas desapareceram do céu. Podemos finalmente saber por quê. : Alerta Ciência

Quando estrelas massivas morrem, tal como entendemos o Universo, elas não desaparecem silenciosamente. À medida que o seu combustível acaba, tornam-se instáveis, devastados por explosões antes de finalmente terminarem as suas vidas numa espetacular supernova.

Mas algumas estrelas massivas, descobriram os cientistas, simplesmente desapareceram, não deixando vestígios no céu noturno. As estrelas claramente vistas em pesquisas mais antigas são inexplicavelmente ausente dos mais recentes. Uma estrela não é exatamente um molho de chaves – você não pode simplesmente perdê-la no encosto do sofá. Então, para onde diabos vão essas estrelas?

Um novo estudo nos deu a explicação mais convincente até agora. Algumas estrelas massivas, sugere uma equipe internacional liderada pelo astrofísico Alejandro Vigna-Gómez, do Instituto Niels Bohr, na Dinamarca, e do Instituto Max Planck de Astrofísica, na Alemanha, podem morrer, afinal, não com um estrondo, mas com um gemido.

Suas evidências? Um sistema binário denominado VFTS 243 na Grande Nuvem de Magalhães, composto por um buraco negro e uma estrela companheira. Este sistema não mostra sinais de uma explosão de supernova que, de acordo com os nossos modelos, deveria ter acompanhado a formação do buraco negro.

“Se alguém ficasse olhando para uma estrela visível passando por um colapso total, poderia, no momento certo, ser como observar uma estrela se extinguir repentinamente e desaparecer dos céus”, Vigna-Gómez explica.

“O colapso é tão completo que nenhuma explosão ocorre, nada escapa e não se veria nenhuma supernova brilhante no céu noturno. Os astrônomos observaram o súbito desaparecimento de estrelas brilhantes nos últimos tempos. Não podemos ter certeza de uma conexão, mas os resultados que obtivemos da análise do VFTS 243 nos aproximaram muito mais de uma explicação confiável.”

Quando uma estrela com mais massa do que cerca de 8 vezes a massa do Sol se transforma em supernova, é extremamente confuso. As camadas externas – a maior parte da massa da estrela – são ejetadas de forma explosiva para o espaço ao redor da estrela, onde formam uma enorme nuvem de poeira e gás em expansão que permanece por centenas de milhares a milhões de anos.

Entretanto, o núcleo da estrela, já não suportado pela pressão externa da fusão, colapsa sob a gravidade para formar um objeto ultradenso, uma estrela de neutrões ou um buraco negro, dependendo da massa inicial da estrela.

Esses núcleos colapsados ​​nem sempre permanecem no lugar; se a explosão da supernova for desequilibrada, isso pode lançar o núcleo para o espaço em um impulso natal. Às vezes, também podemos traçar a trajetória do núcleo até a nuvem de material que ele ejetou ao morrer, mas se tiver decorrido tempo suficiente, o material pode ter se dissipado. Mas os sinais do chute natal podem permanecer por muito mais tempo.

frameborder=”0″ permitir=”acelerômetro; reprodução automática; gravação na área de transferência; mídia criptografada; giroscópio; imagem em imagem; web-share” referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin” permitir tela cheia>

O VFTS 243 é um sistema muito interessante. Consiste em uma estrela massiva com cerca de 7,4 milhões de anos e cerca de 25 vezes a massa do Sol, e um buraco negro com cerca de 10 vezes a massa do Sol.

Embora não possamos ver o buraco negro diretamente, podemos medi-lo com base no movimento orbital da sua estrela companheira – e, claro, podemos inferir outras coisas sobre o sistema.

Uma coisa interessante é o formato da órbita. É quase circular. Isto, juntamente com o movimento do sistema no espaço, sugere que o buraco negro não recebeu um grande impulso de uma supernova. Os pesquisadores que descobriram o buraco negro em 2022 suspeitavam disso; agora, o trabalho de Vigna-Gómez e dos seus colegas confirmou-o.

Tem havido um conjunto crescente de evidências que sugerem que, por vezes, estrelas massivas podem colapsar diretamente em buracos negros, sem passar por supernovas ou recolher 200 dólares espaciais. O VFTS 243 representa a melhor evidência que temos deste cenário até o momento.

“Os nossos resultados destacam o VFTS 243 como o melhor caso observável até agora para a teoria dos buracos negros estelares formados através do colapso total, onde a explosão da supernova falha e que os nossos modelos demonstraram ser possível,” diz a astrofísica Irene Tamborra do Instituto Niels Bohr.

“É uma importante verificação da realidade para estes modelos. E esperamos certamente que o sistema sirva como uma referência crucial para pesquisas futuras sobre a evolução estelar e o colapso.”

A pesquisa foi publicada em Cartas de revisão física.