Esta estrela errante está voando pelo espaço a mais de 160.000 quilômetros por hora

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Uma imagem composta óptica, infravermelha e de raios-X de Zeta Ophiuchi. (Créditos: NASA/CXC/Univ. de Cambridge/J. Sisk-Reynés et al.; NSF/NRAO/VLA; PanSTARRS)

Traduzido por Julio Batista
Original de Michelle Starr para o ScienceAlert

Nem todas as estrelas ficam felizes em ficar por aí, orbitando o centro galáctico com todas as outras estrelas. Algumas estrelas são errantes, atravessando a Via Láctea com impacto significativo. Estas são as estrelas errantes, e podemos traçar suas trajetórias para entender os eventos violentos que podem ocorrer no Universo.

Uma dessas estrelas, e uma das mais famosas, é Zeta Ophiuchi. Localizada a cerca de 440 anos-luz da Terra na constelação equatorial de Ofiúco, é também uma das estrelas mais estranhas do céu.

Não só é extraordinariamente rápida, com uma velocidade em torno de 30 a 40 quilômetros por segundo, mas é um tipo estranho de estrela para ver voando pelo espaço.

Zeta Ophiuchi é uma estrela da sequência principal; isto é, um que ainda está fundindo hidrogênio em hélio em seu núcleo. E é uma estrela quente e massiva do tipo O: cerca de 20 vezes a massa do Sol, brilhando em azul com seu calor intenso.

Essas estrelas também têm vidas relativamente breves; Zeta Ophiuchi está na metade de sua vida útil projetada de 8 milhões de anos na sequência principal.

Isso significa que eles não são muito comuns na Via Láctea; mas essas estrelas também tendem a nascer e passar a vida inteira em grupos conhecidos como associações.

No entanto, Zeta Ophiuchi, percorrendo o espaço, está sozinha, o que levantou questões sobre de onde veio e como chegou à situação atual.

Os cientistas agora acreditam que Zeta Ophiuchi foi chutada para o espaço pela explosão da supernova de uma estrela binária companheira. Um pulsar, também percorrendo e zunindo pelo espaço, tem um caminho que teria cruzado com o de Zeta Ophiuchi cerca de um milhão de anos atrás.

Isso sugere que o pulsar foi a estrela que se transformou em supernova, enviando ambas as estrelas para percorrer pelo espaço.

Uma imagem composta óptica, infravermelha e de raios-X de Zeta Ophiuchi. (Créditos: NASA/CXC/Univ. de Cambridge/J. Sisk-Reynés et al.; NSF/NRAO/VLA; PanSTARRS)

Como Zeta Ophiuchi é tão conhecida, sabemos bastante sobre isso. Por exemplo, as imagens mostram um choque de arco colossal na espessa nuvem através da qual a estrela está viajando. Isso é criado pelo material soprado da estrela e colidindo com o gás.

E a emissão de raios-X ao redor da estrela foi detectada em observações do Chandra em 2016 – emissão térmica, criada pelo aquecimento induzido por choque.

Um novo estudo liderado pelo astrofísico computacional Samuel Green, do Instituto de Estudos Avançados de Dublin, na Irlanda, investigou os dados de vários comprimentos de onda para ver se a dinâmica do choque de arco pode explicar a nuvem observada, bem como a emissão térmica. Isso inclui observações em comprimentos de onda ópticos, infravermelhos, rádio e raios-X.

Eles realizaram simulações e descobriram que seus resultados não coincidem com as observações. Os raios-X mais brilhantes nos dados do Chandra são emitidos por uma bolha que envolve a estrela. Nas simulações, os raios-X mais brilhantes estavam no próprio arco de choque.

Isso sugere que algo está faltando nas simulações ou em nossa compreensão da estranha estrela e seu ambiente.

As simulações futuras lançarão mais processos físicos na mistura ou serão conduzidas em resoluções mais altas para melhor modelar a turbulência envolvida.

Em termos de outras estrelas notavelmente rápidas, a estrela de sequência principal errante mais rápida descoberta ainda é S5-HVS1, atravessada pela galáxia a uma velocidade de cerca de 1.700 quilômetros por segundo por uma interação com Sagitário A*, a nossa galáxia buraco negro supermassivo.

As estrelas mortas mais rápidas são um par de anãs brancas viajando a 2.200 quilômetros por segundo, chutadas por uma supernova de dupla detonação.

A estrela mais rápida identificada até hoje em nossa galáxia é S4714, que atinge velocidades de 24.000 quilômetros por segundo enquanto orbita Sgr A*.

O paper da equipe foi aceito em Astronomy & Astrophysics. Uma grande versão das observações compostas ópticas, de raios-X e infravermelhos de Zeta Ophiuchi pode ser encontrada no site do Chandra.