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Os investigadores fizeram uma descoberta inovadora sugerindo que as massivas estrelas Be, conhecidas pelos seus discos de gás característicos, são provavelmente parte de sistemas estelares triplos, em vez de sistemas binários, como se pensava anteriormente. Esta revelação, baseada em dados do satélite Gaia, desafia as teorias existentes sobre a formação de estrelas e tem implicações significativas para a compreensão de fenómenos astronómicos mais amplos, como buracos negros, estrelas de neutrões e ondas gravitacionais.
Um estudo inovador realizado por cientistas da Universidade de Leeds propõe que as estrelas Be fazem parte de sistemas estelares triplos, e não de sistemas binários como se pensava anteriormente. Esta descoberta, derivada de dados do satélite Gaia, desafia as teorias convencionais de formação de estrelas e pode impactar o nosso conhecimento sobre buracos negros, estrelas de nêutrons e ondas gravitacionais.
Uma nova descoberta inovadora feita por cientistas da Universidade de Leeds poderá transformar a forma como os astrónomos compreendem algumas das maiores e mais comuns estrelas do Universo.
Uma investigação realizada pelo estudante de doutoramento Jonathan Dodd e pelo professor René Oudmaijer, da Escola de Física e Astronomia da Universidade, aponta para novas evidências intrigantes de que estrelas Be massivas – até agora pensadas que existiam principalmente em estrelas duplas – poderiam de facto ser “triplas”.
A notável descoberta poderá revolucionar a nossa compreensão dos objetos – um subconjunto de estrelas B – que são considerados um importante “banco de testes” para o desenvolvimento de teorias sobre como as estrelas evoluem de forma mais geral.
A impressão artística é composta por uma estrela com um disco ao seu redor (uma estrela Be “vampiro”; primeiro plano) e sua estrela companheira que foi despojada de suas partes externas (fundo). Crédito: ESO/L. Calçada
A natureza de ser estrelas
As estrelas Be são cercadas por um disco característico feito de gás – semelhante aos anéis de Saturno em nosso próprio Sistema Solar. Embora as estrelas Be sejam conhecidas há cerca de 150 anos – tendo sido identificadas pela primeira vez pelo renomado astrônomo italiano Angelo Secchi em 1866 – até agora, ninguém sabia como elas foram formadas.
O consenso entre os astrônomos até agora diz que os discos são formados pela rápida rotação das estrelas Be, e isso pode ser causado pela interação das estrelas com outra estrela em um sistema binário.
Impressão artística de uma estrela vampira (à esquerda) roubando material de sua vítima. Crédito: ESO/M. Kornmesser/SE de Mink
Revelando os Sistemas Triplos
Dodd, autor correspondente da pesquisa, disse: “O melhor ponto de referência para isso é que, se você assistiu Star Wars, há planetas onde eles têm dois sóis”.
Mas agora, ao analisar dados do satélite Gaia da Agência Espacial Europeia, os cientistas dizem ter encontrado provas de que estas estrelas existem realmente em sistemas triplos – com três corpos a interagir em vez de apenas dois.
Dodd acrescentou: “Observámos a forma como as estrelas se movem no céu noturno, durante períodos mais longos, como 10 anos, e períodos mais curtos, de cerca de seis meses. Se uma estrela se move em linha reta, sabemos que há apenas uma estrela, mas se houver mais de uma, veremos uma ligeira oscilação ou, na melhor das hipóteses, uma espiral.
“Aplicamos isto aos dois grupos de estrelas que estamos a observar – as estrelas B e as estrelas Be – e o que descobrimos, de forma confusa, é que à primeira vista parece que as estrelas Be têm uma taxa de companheiras menor do que as estrelas B. estrelas. Isso é interessante porque esperamos que eles tenham uma taxa mais alta.”
No entanto, o investigador principal, Prof Oudmaijer, disse: “O facto de não os vermos pode ser porque agora estão demasiado ténues para serem detectados”.
Transferência de massa
Os investigadores analisaram então um conjunto diferente de dados, procurando estrelas companheiras que estivessem mais distantes, e descobriram que nestas separações maiores, a taxa de estrelas companheiras é muito semelhante entre as estrelas B e Be.
A partir disto, conseguiram inferir que, em muitos casos, uma terceira estrela está a entrar em ação, forçando a companheira a aproximar-se da estrela Be – perto o suficiente para que a massa possa ser transferida de uma para a outra e formar o característico disco estelar Be. Isto também poderia explicar porque não vemos mais esses companheiros; eles se tornaram muito pequenos e fracos para serem detectados depois que a estrela “vampira” Be absorveu grande parte de sua massa.
Impacto astronômico mais amplo
A descoberta poderá ter enormes impactos noutras áreas da astronomia – incluindo a nossa compreensão de buracos negros, estrelas de neutrões e fontes de ondas gravitacionais.
O professor Oudmaijer disse: “Há uma revolução acontecendo na física neste momento em torno das ondas gravitacionais. Temos observado essas ondas gravitacionais há apenas alguns anos e descobriu-se que elas se devem à fusão de buracos negros.
“Sabemos que estes objetos enigmáticos – buracos negros e estrelas de nêutrons – existem, mas não sabemos muito sobre as estrelas que se tornariam eles. Nossas descobertas fornecem uma pista para a compreensão dessas fontes de ondas gravitacionais.”
Ele acrescentou: “Ao longo da última década, os astrónomos descobriram que a binaridade é um elemento extremamente importante na evolução estelar. Agora estamos avançando mais em direção à ideia de que é ainda mais complexo do que isso e que as estrelas triplas precisam ser consideradas.”
“Na verdade”, disse Oudmaijer, “os triplos tornaram-se os novos binários”.
Referência: “Gaia revela diferença na binariedade das estrelas B e Be em pequenas escalas: evidências de transferência de massa causando o fenômeno Be” por Jonathan M Dodd, René D Oudmaijer, Isaac C Radley, Miguel Vioque e Abigail J Frost, 12 de outubro de 2023, Avisos mensais da Royal Astronomical Society.
DOI: 10.1093/mnras/stad3105
A equipe por trás da descoberta inclui o estudante de doutorado, Sr. Dodd, e o professor Oudmaijer, de Leeds, juntamente com o estudante de doutorado da Universidade de Leeds, Isaac Radley, e dois ex-acadêmicos de Leeds, Dr. Observatório do Sul no Chile. A equipe recebeu financiamento do Conselho de Instalações de Ciência e Tecnologia (STFC).