Usando o Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA, os astrônomos ouviram a música cósmica que uma estrela gigante vermelha canta para seu companheiro buraco negro. A canção, relacionada com o tremor estelar estudado pelo TESS, revelou a turbulenta história desta gigante vermelha, sugerindo que uma vez colidiu e fundiu-se com outra estrela.
A rotação rápida estrela gigante vermelhauma fase de corpos estelares ao redor do tamanho do sol entra quando esgotam seu combustível para a fusão nuclear, reside no sistema binário Gaia BH2. Localizado a cerca de 3.800 anos-luz de distância, na constelação de Centaurus, este sistema foi descoberto pela espaçonave de mapeamento estelar da Agência Espacial Europeia (ESA). Gaia em 2023.
“Assim como os sismólogos usam os terremotos para estudar o interior da Terra, podemos usar as oscilações estelares para entender o que está acontecendo dentro de estrelas distantes”, disse o líder da equipe Daniel Hey, cientista do Instituto de Astronomia da Universidade do Havaí (IfA). disse em um comunicado. “Estas vibrações disseram-nos algo inesperado sobre a história desta estrela.”
Estrela gigante vermelha é mais jovem do que parece
Hey e seus colegas ficaram surpresos quando observaram de perto a composição desta estrela gigante vermelha, descobrindo que ela estava repleta de elementos pesados, ou “rica em alfa”. Isso é algo comum em estrelas mais antigas. No entanto, o terremotos estelares observados pelo TESS sugerem que a estrela tem apenas 5 mil milhões de anos.
Para contextualizar, a nossa estrela com 4,6 mil milhões de anos, o Sol, só atingirá a sua fase de gigante vermelha quando ficar sem hidrogénio no seu núcleo dentro de cerca de 5 mil milhões de anos.
“Estrelas jovens ricas em alfa são bastante raras e intrigantes”, continuou Hey. “A combinação da juventude e da química antiga sugere que esta estrela não evoluiu isoladamente. Provavelmente adquiriu massa extra de uma companheira, quer através de uma fusão, quer através da absorção de material quando o buraco negro se formou.”
Este também não é o único quebra-cabeça que envolve esta gigante vermelha.
Observando a gigante vermelha usando instrumentos terrestres, os cientistas descobriram que ela gira uma vez a cada 398 dias terrestres, o que é muito mais rápido do que gigantes vermelhas isoladas de idades semelhantes normalmente giram. Esta rápida rotação sugere o facto de que pode ter-se fundido com outra estrela na sua história distante, ou que uma vez interagiu com a estrela massiva que morreu para dar à luz o seu companheiro buraco negro.
“Se esta rotação for real, não pode ser explicada apenas pela rotação do nascimento da estrela”, disse o membro da equipe Joel Ong, pesquisador do Hubble da NASA no IfA, no comunicado. “A estrela deve ter sido gerada através de interações de marés com a sua companheira, o que apoia ainda mais a ideia de que este sistema tem uma história complexa.”
A mesma equipe também investigou outro buraco negro sistema descoberto por Gaia, designado Gaia BH3, localizado a apenas 2.000 anos-luz da Terra. Gaia BH3 tem uma estrela companheira que pode ser ainda mais estranha que a gigante vermelha de Gaia BH2.
Esta estrela é leve em elementos mais pesados que o hidrogênio e o hélio, que os astrônomos chamam de “metais”. Normalmente, estrelas pobres em metais mostram oscilações claras, mas elas estão ausentes na estrela pobre em metais Gaia BH3.
O movimento estelar de Gaia BH2 e Gaia BH3 pode revelar mais sobre sistemas binários com buracos negros que não se alimentam ativamente dos seus companheiros estelares.
A equipe continuará a observar Gaia BH2 com Gaia, na esperança de ver melhor seus terremotos estelares, o que poderia ajudar a confirmar uma fusão anterior com outra estrela.
A pesquisa da equipe foi publicada em 13 de novembro em O Jornal Astronômico.
