Uma estrela desaparece sem deixar rastros 

Os astrônomos a observaram entre 2001 e 2011 na galáxia anã Kinman, mas quando tentaram novamente no ano passado, não a encontraram mais. Tratava-se de uma estrela monstruosa e instável que pode ter colapsado em um buraco negro sem produzir uma explosão de supernova, algo muito raro, embora também possa ter se tornado menos brilhante e ter se escondido na nuvem de poeira.

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Ilustração de como seria a galáxia anã azul Kinman (esquerda) antes de seu misterioso desaparecimento (direita). Créditos: ESO / ESO / L. Calçada / SINC.

Publicado no Servicio de Información y Noticias Científicas

Entre 2001 e 2011, várias equipes de astrônomos estudaram uma misteriosa estrela massiva azulada, localizada na galáxia anã Kinman, e suas observações indicaram que ela estava em um estágio avançado de sua evolução.

Em 2019, uma equipe da Irlanda, Chile e EUA, liderada pelo estudante de doutorado Andrew Allan do Trinity College de Dublin, queria saber mais sobre como estrelas massivas terminam suas vidas e o objeto da galáxia anã Kinman parecia perfeito.

No entanto, quando apontaram o Very Large Telescope (VLT) que o Observatório Europeu do Sul (ESO) tem no Chile em direção à galáxia distante, eles não conseguiram mais encontrar as pegadas reveladoras da estrela.

“Em vez disso, ficamos surpresos ao descobrir que a estrela havia desaparecido!”, exclama Allan, que também liderou um estudo sobre esse objeto publicado ontem no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Localizada a cerca de 75 milhões de anos-luz de distância, na constelação de Aquário, a galáxia anã Kinman está muito longe para os astrônomos verem suas estrelas individuais, mas podem detectar traços de algumas delas. De 2001 a 2011, a luz da galáxia mostrou evidências constantes de que ela abrigava uma estrela variável luminosa azul cerca de 2,5 milhões de vezes mais brilhante que o Sol.

Uma estrela instável

Estrelas desse tipo são instáveis ​​e mostram mudanças radicais ocasionais em seus espectros e brilho. Mesmo com essas mudanças, as variáveis ​​luminosas azuis deixam rastros específicos que os cientistas podem identificar. No entanto, esses rastros não estavam mais presentes nos dados que a equipe coletou em 2019, deixando a questão do que aconteceu com a estrela no ar.

“Seria muito incomum uma estrela tão grande desaparecer sem produzir uma brilhante explosão de supernova”, diz Allan. “De fato, seria a primeira detecção direta de uma estrela tão monstruosa que termina sua vida dessa maneira”.

O grupo direcionou o instrumento ESPRESSO pela primeira vez em direção à estrela em agosto de 2019, usando simultaneamente os quatro telescópios de 8 metros do VLT. Mas eles não conseguiram encontrar os sinais que anteriormente apontavam para a presença da estrela luminosa. Alguns meses depois, o grupo testou o instrumento X-shooter desse grande telescópio e, novamente, não encontrou vestígios da estrela.

De acordo com o membro da equipe José Groh, também do Trinity College de Dublin, “podemos ter detectado a morte de uma das estrelas mais massivas do universo local”.

A equipe, então, recorreu a dados mais antigos coletados com os instrumentos X-shooter e UVES (instalados no VLT no deserto do Atacama), além de telescópios em outros lugares.

“O arquivo científico do ESO nos permitiu encontrar e usar dados do mesmo objeto obtidos em 2002 e 2009”, diz Andrea Mehner, astrônoma dessa instituição no Chile, que participou do estudo.

“A comparação dos espectros de alta resolução obtidos pelo UVES em 2002, junto às nossas observações obtidas em 2019 com o mais recente espectrógrafo de alta resolução do ESPRESSO, foi especialmente reveladora, tanto do ponto de vista astronômico quanto de instrumentação”.

Dados antigos indicaram que a estrela da galáxia anã Kinman pode estar passando por um forte período de explosão que, provavelmente, terminou algum tempo depois de 2011. Estrelas variáveis ​​luminosas azuis desse tipo tendem a sofrer explosões gigantescas ao longo de sua vida, fazendo com que a taxa de perda de massa das estrelas cresça e sua luminosidade drasticamente aumente.

Duas possíveis explicações 

Com base em suas observações e modelos, os astrônomos sugeriram duas explicações para o desaparecimento da estrela e a falta de uma supernova, relacionada a essa possível explosão. Isso poderia resultar na transformação da variável luminosa azul em uma estrela menos luminosa, que também poderia estar parcialmente escondida pela poeira.

A outra opção é que a estrela pode ter colapsado em um buraco negro sem produzir uma explosão de supernova. Isso seria um evento incomum, pois nosso entendimento atual de como estrelas massivas morrem sugere que a maioria termina sua vida explodindo como supernovas.

Mais estudos são necessários para confirmar qual foi o destino dessa estrela. O Extremely Large Telescope (ELT) do ESO está programado para começar a operar em 2025. Ele poderá observar com mais detalhes estrelas em galáxias distantes como a galáxia anã Kinman, ajudando a resolver mistérios cósmicos desse mesmo tipo.