Descoberta inédita lança luz sobre o fim de estrelas massivas em pares

Cientistas anunciaram nesta terça-feira (21) a descoberta de evidências pela primeira vez de que duas estrelas em um sistema binário esgotaram seu combustível e explodiram em supernovas em um intervalo de tempo relativamente curto. O feito, publicado na revista Nature Communications, permitiu a identificação de duas nebulosas distintas, remanescentes dessas violentas mortes estelares.

As nebulosas, estruturas expansivas de gás quente e partículas deixadas para trás após a explosão de uma estrela, são conhecidas formalmente como Medusa (IC 443) e a recém-identificada G189.6+3.3. Localizadas a aproximadamente 6.000 anos-luz da Terra, na constelação de Gêmeos, essas formações cósmicas oferecem um cenário único para o estudo da evolução estelar.

As informações foram reunidas a partir de dados divulgados pela Reuters.

Um olhar sobre a morte de gigantes estelares

De acordo com os autores do estudo, a nebulosa Medusa é o resultado da explosão de uma estrela com massa entre 15 e 25 vezes superior à do Sol. A nebulosa G189.6+3.3, por sua vez, surgiu da supernova de sua estrela companheira, que também era significativamente maior que o nosso Sol. Estima-se que ambas as estrelas tenham sido dezenas de milhares de vezes mais luminosas que o Sol e, após suas explosões, podem ter se transformado em estrelas de nêutrons, objetos extremamente densos.

Miltiadis Michailidis, pesquisador da Universidade Stanford e autor principal do estudo, destacou a raridade da descoberta. “Nenhum par em que ambas as estrelas tenham sido supernovas e deixado remanescentes observáveis havia sido identificado anteriormente”, afirmou. Ele ressaltou que o sistema oferece uma oportunidade ímpar de reconstruir a história evolutiva completa de um sistema binário massivo, desde seu nascimento até as supernovas e os vestígios deixados.

A dinâmica de sistemas binários massivos

Estrelas massivas frequentemente nascem em sistemas com múltiplas companheiras e possuem ciclos de vida curtos, medidos em milhões de anos, em contraste com os cerca de 10 bilhões de anos de vida esperados para o Sol. Sistemas como o recém-estudado são cruciais para entender como a presença de uma estrela companheira modifica a evolução de sua parceira, uma questão fundamental na astrofísica estelar.

Até agora, o entendimento sobre os estágios finais da vida de estrelas massivas baseava-se predominantemente em modelos teóricos e simulações. Este novo estudo, que utilizou dados de mais de 16 anos de observações do Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi da NASA, fornece dados observacionais diretos.

Uma dança cósmica até a explosão final

A estrela associada à nebulosa G189.6+3.3 foi a primeira a explodir. Os pesquisadores estimam que o intervalo entre as duas explosões tenha sido de 20 mil a 110 mil anos. “A primeira explosão desestabilizou o sistema binário, e a companheira sobrevivente continuou se movendo pelo espaço até também explodir”, explicou Michailidis.

Originalmente, as duas estrelas orbitavam em proximidade, possivelmente a apenas algumas vezes a distância entre a Terra e o Sol. Atualmente, os centros das duas supernovas estão separados por 30 a 50 anos-luz. É possível que, enquanto o sistema binário estava intacto, tenha ocorrido transferência de massa entre as estrelas, fenômeno em que material flui de uma para outra. Contudo, ainda não está claro se a explosão da primeira supernova desencadeou diretamente a explosão da segunda, ou se esta última já estava próxima do fim de sua vida.