Fugitiva! Uma espécie de estrela está a fugir a uma velocidade de 2 milhões de quilómetros por hora

As galáxias são objetos dinâmicos que possuem diversas componentes como estrelas, objetos compactos e objetos que não se encaixam nessa categoria. A Via Láctea é uma galáxia espiral que é um exemplo da dinâmica complexa nos movimentos e interações do objeto. Esta é um caso especial justamente por ser a galáxia que habitamos e por haver a possibilidade de obter dados de objetos próximos de nós.

O Sistema Solar habita num dos braços da Via Láctea chamado braço de Órion a uma distância de 26 mil anos-luz do centro. A vizinhança do Sistema Solar possui estrelas que nasceram na mesma época que o Sol e são as estrelas que observamos no céu noturno. Mas com os telescópios atuais é possível observar estrelas mais distantes que estão localizadas na borda da Via Láctea ou até mesmo no halo em torno da galáxia.

Foi a utilizar esses dados de telescópios atuais que uma equipa de astrónomos conseguiu observar uma estrela que está a fugir a uma velocidade de 2 milhões de km/h. Ela está a correr em direção ao centro da galáxia e os astrónomos estão a tentar explicar qual o processo que fez com que ela ganhasse esta velocidade. E a pergunta principal é: esta estrela está a fugir de quê?

Anãs castanhas

Quando uma nuvem colapsa, a gravidade pressiona o gás formando protoestrelas que poderão tornar-se estrelas um dia. No entanto, algumas dessas esferas tornam-se um intermediáro entre planeta e estrela. Este tipo de objeto é chamado de anã castanha e tem uma massa algumas dezenas de vezes maior que o planeta Júpiter. Muitas vezes as anãs castanhas são chamadas de “estrelas fracassadas”.

Estas são bem difíceis de serem observadas por não emitirem luz própria e muitas propostas até sugerem que representam uma fração da massa associada a matéria escura. Observar as anãs castanhas é uma tarefa importante para compreender a distribuição de massa nas galáxias e sobre a formação de estrelas numa nuvem.

Estrelas de hipervelocidade

A dinâmica das estrelas numa galáxia é bastante complexa principalmente quando se trata de órbitas. Algumas órbitas são bem determinadas como a do Sol que orbita o centro da galáxia numa elipse. Outras estrelas podem ter uma trajetória mais complexa devido a interações no meio, podendo ser caóticas dependendo do sistema que interagiu com elas.

Quando uma estrela atinge uma velocidade superior a 1000 quilómetros por hora ela é chamada de estrela de hipervelocidade. Essa velocidade é de interesse dos astrónomos, pois é a velocidade de escape da Via Láctea. Noutras palavras, a estrela teria velocidade suficiente para escapar do campo gravitacional da Via Láctea. Além de que estrelas de hipervelocidade podem originar estrelas isoladas que acabam por escapar dos seus sistemas ou aglomerados.

CWISE J1249+3621

Com dados obtidos pelo telescópio Keck, os astrónomos da University of California San Diego encontraram um objeto com pouca luminosidade numa velocidade alta. A velocidade chegava a 2 milhões de km/2 e chama a atenção por estar relativamente próxima de nós. Enquanto a maioria chega a milhares de anos-luz de distância, essa está a apenas 400 anos-luz.

A alta velocidade com que a estrela se está a mover indica que ela pode não estar interligada gravitacionalmente à Via Láctea. Para além disto, ela está a mover-se em direção ao centro, algo que chama atenção já que a maioria tende a direcionar-se para fora. Isto pode significar que ela está a retornar após ter sido chutada inicialmente, algo como jogar uma bola para cima e ela retornar rapidamente.

Então, do que é que ela está a fugir?

A primeira ideia do motivo da velocidade extrema é que ela foi empurrada pelo buraco negro supermassivo do centro da Via Láctea. Muitas estrelas que se aproximam do buraco negro tendem a ser empurradas pelo campo gravitacional dele dependendo da velocidade. A maioria das estrelas de hipervelocidade conhecidas são explicadas graças a este habitante do centro da galáxia.

No entanto, outros processos também podem empurrar estrelas com uma velocidade alta. Um desses processos é justamente a interação caótica com outras estrelas ou até mesmo objetos compactos como buracos negros menores. Uma outra sugestão indica que anãs brancas podem oferecer a energia necessária quando entram numa supernova do tipo Ia.

Futuro

A estrela CWISE J1249+3621 abre a possibilidade para um campo de estudo que procura entender de que forma as anãs castanhas podem ser ejetadas da galáxia. Isto ajudaria na discussão sobre a possibilidade de anãs castanhas serem parte da massa de matéria escura. Estudar a trajetória desta também pode oferecer informações valiosas sobre o processo que deu origem a essa velocidade alta.

Referência da notícia:

Burgasser et al. Discovery of a Hypervelocity L Subdwarf at the Star/Brown Dwarf Mass Limit arXiv