Colisão de estrelas de nêutrons produziu uma “estrela zumbi” verde

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(Créditos: ESA/XMM-Newton, L. Oskinova/Univ. Potsdam, Alemanha)

Por Brian Koberlein
Publicado no Universe Today

Uma anã branca não é um tipo comum de estrela.

Enquanto estrelas da sequência principal, como o nosso Sol, fundem material nuclear em seus núcleos para evitar o colapso sob seu próprio peso, as anãs brancas usam um efeito conhecido como degenerescência quântica. A natureza quântica dos elétrons significa que dois elétrons não podem ter o mesmo estado quântico.

Quando você tenta comprimir os elétrons no mesmo estado, eles exercem uma pressão de degeneração que impede a anã branca de entrar em colapso.

Mas há um limite para a quantidade de massa que uma anã branca pode ter.

Subrahmanyan Chandrasekhar fez um cálculo detalhado desse limite em 1930 e descobriu que se uma anã branca tiver mais massa do que cerca de 1,4 sóis, a gravidade irá esmagar a estrela em uma estrela de nêutrons ou em um buraco negro.

Mas o limite de Chandrasekhar é baseado em um modelo bastante simples. Aquele em que a estrela está em equilíbrio e não está girando. As anãs brancas reais são mais complexas, principalmente quando sofrem colisões.

Anãs brancas binárias são bastante comuns no universo. Muitas estrelas semelhantes ao Sol e anãs vermelhas fazem parte de um sistema binário.

(Créditos: ESA/XMM-Newton, L. Oskinova/Univ. Potsdam, Alemanha)

Quando essas estrelas alcançam o fim de sua vida na sequência principal, elas se tornam um sistema binário de anãs brancas.

Com o tempo, suas órbitas podem decair, fazendo com que as duas anãs brancas colidam. O que acontece a seguir depende da situação.

Frequentemente, eles podem explodir como uma nova ou supernova, criando um remanescente de estrela de nêutrons, mas às vezes eles podem formar algo mais incomum, como mostra um estudo recente na Astronomy & Astrophysics.

Em 2019, uma fonte de raios-X foi descoberta que parecia semelhante a uma anã branca, mas era muito brilhante para ser causada por uma anã branca. Foi sugerido que o objeto poderia ser uma fusão instável de duas anãs brancas. Neste novo estudo, uma equipe usou o telescópio de raios X XMM-Newton para capturar uma imagem do objeto, visto acima.

Eles confirmaram que o objeto tem uma massa maior que o limite de Chandrasekar. O objeto superior ao limite de Chandrasekar é cercado por uma nebulosa remanescente com alta velocidade de vento.

A nebulosa é composta principalmente de neônio, visto em verde na imagem acima. Isso é consistente com um objeto que teria sido criado por uma fusão de anãs brancas. Provavelmente tem uma alta rotação, o que impede o objeto de colapsar em uma estrela de nêutrons.

Eventualmente, este objeto entrará em colapso para se tornar uma estrela de nêutrons nos próximos 10.000 anos. Provavelmente criará uma supernova no processo. Parece que uma anã branca pode quebrar o limite de Chandrasekhar, mas apenas por um tempo.