WASHINGTON — Ao contrário do nosso Sol, a maioria das maiores estrelas do cosmos não são atos individuais, mas nascem juntamente com outra estrela no chamado sistema binário, destinadas a passar a vida ligadas gravitacionalmente num casamento cósmico. Mas nem mesmo o melhor casamento – na Terra ou no espaço – dura para sempre.
Os cientistas descobriram agora, pela primeira vez, evidências de duas estrelas tão massivas num sistema binário que ficaram sem combustível e explodiram “violentamente num espaço de tempo relativamente curto, cada uma deixando para trás uma nuvem reveladora de gás brilhante chamada nebulosa”. Essas explosões estelares são chamadas de supernovas.
Uma dessas duas nebulosas está entre as mais conhecidas em nossa galáxia, a Via Láctea, chamada de Nebulosa da Água-viva por sua semelhança superficial com a criatura marinha com tentáculos.
Guiados por mais de 16 anos de observações do Telescópio Espacial Fermi Gamma-ray da NASA, os pesquisadores encontraram evidências de uma segunda nebulosa relativamente próxima que agora ajudou a colocar a Nebulosa da Água-viva em seu contexto adequado como parte de uma calamidade dupla.
Eles acreditam que a Nebulosa da Água-viva, formalmente chamada IC 443, foi produzida quando uma estrela com cerca de 15 a 25 vezes mais massa que o Sol explodiu no final do seu ciclo de vida. Eles acreditam que a outra nebulosa, formalmente chamada G189.6+3.3, foi produzida pela explosão da estrela companheira binária, que tinha pelo menos 20 vezes mais massa que o Sol.
Durante a sua vida, acredita-se que ambas as estrelas tenham sido pelo menos dezenas de milhares de vezes mais luminosas que o Sol. Após as explosões, ambas podem ter sido reduzidas a densos restos estelares chamados estrelas de nêutrons.
Ambos estão localizados a cerca de 6.000 anos-luz da Terra, na constelação de Gêmeos. Um ano-luz é a distância que a luz percorre em um ano, 9,9 trilhões de milhas.
‘Uma oportunidade rara’
A descoberta pode oferecer informações sobre sistemas binários compostos por estrelas massivas.
“Este sistema oferece uma rara oportunidade de reconstruir a história evolutiva completa de um binário massivo – desde o nascimento e interação de duas estrelas massivas, passando por ambas as explosões de supernovas, até os restos que deixaram para trás”, disse Miltiadis Michailidis, pós-doutorado no departamento de física da Universidade de Stanford e principal autor do estudo publicado na terça-feira na revista Nature Communications.
“Embora a maioria das estrelas massivas nasçam em sistemas binários, nenhum par em que ambas as estrelas explodiram como supernovas e deixaram para trás restos observáveis foi identificado anteriormente”, disse Michailidis.
Algumas estrelas massivas nascem em sistemas estelares compostos por três ou mais estrelas.
As duas nebulosas são estruturas em expansão de gás quente, partículas aceleradas e material interestelar em choque deixado pelas supernovas.
Grandes estrelas vivem como algumas estrelas do rock – nascem brilhantes, festejam muito, morrem jovens. Eles vivem vários milhões de anos – muito longe da expectativa de vida de cerca de 10 bilhões de anos esperada para o Sol.
“Sistemas como este podem fornecer restrições observacionais diretas sobre como a evolução de estrelas massivas é modificada pela presença de uma companheira binária – uma das principais questões pendentes na astrofísica estelar”, disse Michailidis. “Até agora, nossa compreensão desses estágios evolutivos finais baseou-se quase inteiramente em modelos teóricos e simulações numéricas”.
A estrela associada à nebulosa recém-identificada foi a que explodiu primeiro, e a explosão deixou sua parceira cambaleando. Os pesquisadores estimaram que cerca de 20 mil a 110 mil anos se passaram entre as duas explosões.
“A primeira explosão interrompeu o binário, e o companheiro sobrevivente continuou a mover-se através do espaço até também explodir”, disse Michailidis.
As duas estrelas orbitaram uma à outra muito próximas – talvez apenas alguns múltiplos da distância entre a Terra e o Sol – mas os centros das duas supernovas estão agora separados por 30 a 50 anos-luz.
Quando o sistema binário estava intacto, as estrelas estavam tão próximas que um fenômeno chamado transferência de massa, com material fluindo de uma estrela para sua companheira, pode ter ocorrido.
Michailidis disse que não está claro se a explosão da primeira estrela desencadeou diretamente a explosão de sua companheira.
“No momento em que ocorreu a primeira supernova, a segunda estrela pode já estar perto do fim da sua vida”, disse Michailidis.
As principais conclusões deste artigo foram geradas com a ajuda de grandes modelos de linguagem e revisadas por nossa equipe editorial. O artigo, em si, foi escrito exclusivamente por humanos.
