Uma nova rodada na sequência estelar azul

 Caros Leitores;

O aglomerado estelar aberto NGC 1755 - reside em um dos vizinhos próximos da Via Láctea - a Grande Nuvem de Magalhães - e mede 120 anos-luz de lado a lado. O Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA olhou para o coração de NGC 1755 para entender melhor como diferentes populações de estrelas podem coexistir em um único aglomerado. Crédito: ESA/Hubble & NASA, A. Milone, G. Gilmore

Alguns humanos tentam parecer mais jovens do que realmente são – as estrelas também. Isto é relatado por uma equipe internacional de astrônomos em um artigo publicado recentemente na Nature Astronomy.

Eles propõem que as estrelas em aglomerados estelares ganham sua massa de duas maneiras diferentes: por acreção de disco "normal", levando a uma rotação rápida e contribuindo para a sequência principal vermelha, ou por fusões de estrelas binárias, levando a estrelas de rotação lenta que parecem mais azuis e portanto mais jovem.

Tudo começou com provavelmente o diagrama mais famoso da astronomia , o diagrama de Hertzsprung-Russell. Criado independentemente pelos dois astrônomos Eijnar Hertzsprung e Henry Norris Russell há mais de um século, este diagrama ordena as estrelas por quão brilhantes elas são e de que cor elas têm. Muitas das coisas que sabemos sobre as estrelas e sua evolução vêm do estudo de como as estrelas se agrupam neste diagrama. Nosso sol, por exemplo, ainda está na chamada "sequência principal", onde está a maioria das estrelas.

Algumas estrelas, no entanto, estão localizadas em posições estranhas neste diagrama. Durante muito tempo, foi difícil distinguir claramente os diferentes grupos, pois os telescópios convencionais não são suficientemente precisos. Observações recentes do Telescópio Espacial Hubble, no entanto, revelaram que as principais sequências de jovens aglomerados de estrelas abertas são compostas por vários componentes discretos. Em particular, os dados do NGC 1755, um aglomerado estelar aberto na Grande Nuvem de Magalhães com idade de cerca de 60 milhões de anos, mostraram muitas características intrigantes, como uma sequência principal dupla.

"Acreditamos que as estrelas em aglomerados de estrelas nasceram todas ao mesmo tempo da mesma nuvem de gás", explica Chen Wang, que recebeu seu Ph.D. da Universidade de Bonn e recentemente se tornou um pós-doutorado na MPA e é o principal autor do estudo agora publicado na Nature Astronomy . "Elas devem ter a mesma idade e a mesma composição química. Mas se isso for verdade, então como pode haver toda uma segunda sequência de estrelas que são mais azuis?"

Essa estranha característica deixou os astrônomos intrigados; muitos até ignoraram esse recurso, pois era difícil encontrar uma explicação. No entanto, com sua experiência como astrofísica teórica, Chen combinou duas dicas para propor uma origem para essas estrelas azuis da sequência principal.

Primeiro, usando simulações de computador , ela mostrou que as estrelas azuis podem ser explicadas se girarem mais lentamente do que as outras estrelas do aglomerado. Em segundo lugar, modelos recentes de fusões de estrelas mostraram que as estrelas fundidas se tornam altamente magnéticas e giram muito lentamente. Chen combinou essas duas ideias e propôs que as estrelas azuis são, de fato, estrelas de rotação muito lenta resultantes de fusões estelares.

"A vida das estrelas em sistemas binários pode ser muito complicada e diferente das estrelas individuais", diz ela. "Com nossas simulações de computador, podemos estudar o impacto das fusões estelares nas cores e na luminosidade das estrelas e simular as características no diagrama de Hertzsprung-Russell".

Uma fusão binária cria uma estrela que é mais massiva do que qualquer uma de suas estrelas progenitoras, com um teor de hidrogênio no núcleo maior do que o de uma única estrela igualmente antiga com a mesma massa. Assim, os produtos da fusão podem ter a mesma idade que todas as outras estrelas do aglomerado, mas aparecem mais jovens no diagrama cor-magnitude, representado por sua cor mais azul. Além disso, a distribuição de massa das estrelas da sequência principal azul e vermelha é diferente, o que novamente pode ser explicado naturalmente pela origem da fusão.

“A hipótese de fusão apresentada por Chen como explicação para as estrelas azuis da sequência principal é muito tentadora, pois fornece uma maneira lógica de combinar diferentes quebra-cabeças”, diz Selma de Mink, diretora e chefe do grupo de astronomia estelar da MPA. Isso significaria que uma fração significativa de estrelas se fundiria com um companheiro antes mesmo de suas vidas começarem completamente. Se Chen estiver certo, e ela pode estar, então isso lança uma nova luz sobre muitas questões sobre como as estrelas se formam, sobre por que elas às vezes giram rápido e às vezes devagar, por que algumas têm campos magnéticos.

"No artigo da Nature Astronomy , mostramos que pode ser inferido a partir de dados de aglomerados estelares que as estrelas podem se formar de duas maneiras diferentes: por acreção de gás (como sempre se pensou) ou por fusão estelar (isso é novo e envolve cerca de 30 por cento de todas as estrelas)", diz o Prof. Dr. Norbert Langer do Instituto Argelander de Astronomia da Universidade de Bonn e do Instituto Max Planck de Radioastronomia em Bonn. “Isso lança uma nova luz sobre a função de massa inicial das estrelas , bem como sobre a distribuição bimodal de seus spins e seus campos magnéticos”.

Assim, mais de um século depois que Hertzsprung e Russell fizeram seu famoso diagrama, a explicação para o misterioso quebra-cabeça da sequência azul pode finalmente ter sido encontrada. Mas é claro que, como em qualquer hipótese, isso precisará de mais testes.

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Mais informações: Chen Wang et al, fusões estelares como a origem da banda de sequência principal azul em aglomerados de estrelas jovens, Nature Astronomy (2022). DOI: 10.1038/s41550-021-01597-5
Informações do jornal: Nature Astronomy

Fornecido pela Universidade de Bonn

Fonte: Phys.Org / pela Universidade de Bonn  /  25-02-2022

https://phys.org/news/2022-02-blue-stellar-sequence.html

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Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).

Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.

Acompanha e divulga os conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration), ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.

Participa do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela NASA. A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.

Participa também do projeto The Globe Program / NASA Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of State.

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