Seis novas estrelas fugitivas foram descobertas correndo pela Via Láctea. Duas das estrelas de hipervelocidade, chamadas J0927 e J1235, estão se movendo mais rápido do que qualquer objeto desse tipo já visto.
De acordo com uma nova pesquisa, essas estrelas recordes estão viajando a incríveis 5,1 milhões de milhas por hora (2.285 quilômetros por segundo) e 3,8 milhões de milhas por hora (1.694 quilômetros por segundo), respectivamente. J0927 tem a velocidade orbital mais rápida ao redor do sol de todos os tempos, tornando-o capaz de correr entre Nova York e Mississippi em menos de um segundo, se fosse um corpo terrestre. A essa velocidade, um objeto pode orbitar a Terra 694 vezes em apenas uma hora.
As outras quatro estrelas também não ficam atrás no departamento de velocidade, todas viajando a mais de 2,2 milhões de milhas por hora (1.000 quilômetros por segundo). Essas estrelas hipervelozes viajam pela Via Láctea tão rapidamente que têm a velocidade necessária para escapar da influência gravitacional de nossa galáxia, também conhecida como velocidade de escape.
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“Essas estrelas são incomuns porque viajam muito mais rápido do que as estrelas normais na Via Láctea. E porque são mais rápidas do que a velocidade de escape da galáxia, logo serão lançadas no espaço intergaláctico”, disse Karim, líder da equipe e pesquisador do Harvard/Smithsonian Center for Astrophysics. El-Badry disse ao Space.com.org. “Estávamos procurando por coisas assim, então tínhamos alguma esperança e expectativa de que eles estivessem lá, mas suas propriedades eram diferentes do que esperávamos.”
A equipe por trás da descoberta acredita que a incrível velocidade dessas quatro estrelas pode ser o resultado de terem sido lançadas por um tipo específico de explosão cósmica chamada supernova Tipo Ia. Também levou a temperaturas de superfície anormalmente altas, o que El Badry disse ter surpreendido a equipe.
“Elas também são muito mais quentes que as estrelas normais – provavelmente como resultado de sua história de formação incomum, que inclui uma explosão de supernova bem ao lado delas!” O astrofísico explicou.
As supernovas do tipo Ia ocorrem em sistemas binários que contêm remanescentes estelares chamados anãs brancas, que se formam quando estrelas como o Sol morrem, alimentando-se de material de uma estrela companheira.
As anãs brancas – também chamadas de “estrelas em declínio” – são incrivelmente densas como resultado de sua formação a partir do colapso de um núcleo estelar com uma massa sobre a massa do Sol amontoado em uma esfera do tamanho da Terra, mas não massiva o suficiente para atravessar o assim chamado Limite de Chandrasekhar– a massa que uma estrela precisa para causar uma supernova “normal” e criar uma estrela de nêutrons ou mesmo um buraco negro quando morre.
Quando o material da companheira de uma estrela doada cai na superfície de uma anã branca, os restos estelares acumulam massa. Isso significa que esse processo de doação de material estelar poderia dar a uma anã branca a massa crítica necessária para empurrá-la além do limite de Chandrasekhar, provocando uma explosão termonuclear chamada supernova Tipo Ia.
Essas explosões não apenas constituem alguns dos eventos mais brilhantes do universo, mas também são tão uniformes que os astrônomos se referem a elas como “velas padrão”, pois podem usá-las para medir distâncias cósmicas.
Embora qualquer supernova libere energia suficiente para criar estrelas em fuga, a equipe acredita que podem ser necessárias supernovas cada vez mais poderosas para acelerar essas estrelas a um estado de hipervelocidade. Essas explosões em particular são chamadas de “fusões violentas de hélio” ou “explosões duplas degeneradas dinamicamente”, com esse apelido abreviado para supernovas D⁶.
As supernovas D⁶ ocorrem quando anãs brancas extraem hélio em vez de hidrogênio das camadas externas de sua estrela companheira, que se acredita ser outra anã branca (daí um decaimento duplo). Isso resulta em uma segunda explosão massiva (portanto, uma explosão dupla), com a companheira anã branca sendo lançada como uma estrela fugitiva de hipervelocidade como resultado.
“A formação de estrelas fugitivas é muito incomum”, explicou El Badry. “Quase todas as estrelas da Via Láctea têm atmosferas compostas principalmente de hidrogênio e hélio, mas esses corpos não têm hidrogênio ou hélio e são compostos principalmente de carbono e oxigênio.”
Isso indica que essas estrelas fugitivas são estrelas anãs brancas degeneradas e também apóia a ideia de que elas explodiram em velocidades extremas por uma supernova D⁶.
Al-Badry e seus colegas usaram a saída de luz padrão das velas padrão Tipo Ia para calcular a taxa de disparo de estrelas fugitivas. Eles descobriram que a taxa de formação de estrelas ultrarrápidas era consistente com a taxa de progresso das supernovas Tipo Ia, indicando que muitos desses eventos poderiam ser explosões D⁶.
Isso os levou a concluir que há um número notavelmente grande dessas estrelas de hipervelocidade correndo pelo universo que os astrônomos ainda precisam descobrir.
Embora tenham sido descobertas dentro da Via Láctea, essas novas estrelas fugitivas, com velocidades de mais de 2,2 milhões de milhas por hora (1.000 quilômetros por segundo), um dia escaparão de nossa própria galáxia, que tem uma velocidade de fuga de cerca de 1,2 milhão de milhas por hora (550 quilômetros por segundo). A equipe acredita que não serão as primeiras estrelas lançadas pela Via Láctea.
“Se uma grande parte das supernovas do tipo Ia produziu uma estrela D6, a galáxia provavelmente emitiu mais de 10 milhões delas no espaço intergaláctico,” Al-Badri e seus colegas escreveram.
É claro que a metamorfose é um jogo limpo e, assim como nossa galáxia está lançando estrelas de hipervelocidade em suas vizinhas, os pesquisadores liderados por El Badri acreditam que outras galáxias estão lançando estrelas de hipervelocidade em nossa direção. Eles dizem que isso significa que deve haver um grande número de estrelas fugitivas fracas liberadas de galáxias no aglomerado local da Via Láctea que estão se movendo rapidamente através de nossa galáxia perto do sistema solar.
A pesquisa é descrita em um artigo submetido para publicação no Open Journal of Astrophysics e atualmente publicado no Papers Repository. arXiv.
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