Novo estudo revela estrelas semelhantes ao Sol com parceiros ocultos em dança celestial

São PauloAstrônomos liderados por Kareem El-Badry, do Caltech, descobriram 21 estrelas de nêutrons orbitando estrelas semelhantes ao Sol. Utilizando dados da missão Gaia da Agência Espacial Europeia, eles identificaram essas estrelas de nêutrons ao observar pequenos movimentos nas órbitas das estrelas solares. Essa descoberta foi inesperada, pois as estrelas de nêutrons são remanescentes densos e pouco luminosos de estrelas massivas que explodiram, o que as torna difíceis de localizar.

Aqui estão os pontos principais do estudo:

• 21 estrelas de nêutrons foram encontradas em órbita ao redor de estrelas semelhantes ao Sol.
• Essas estrelas foram identificadas por efeitos gravitacionais, e não por observação direta.
• As observações utilizaram dados da missão Gaia e de vários telescópios terrestres.
• As estrelas de nêutrons nesses sistemas são quiescentes e escuras, pois estão muito distantes de suas companheiras para roubar material.
• A maioria desses sistemas está localizada a menos de 3.000 anos-luz da Terra.

Estrelas de nêutrons são os núcleos densos deixados após a explosão de estrelas massivas. É raro encontrá-las orbitando estrelas como o nosso Sol. Normalmente, estrelas de nêutrons próximas a outras estrelas ganham massa e emitem fortes sinais de rádio ou raios-X. No entanto, essas estrelas de nêutrons recém-descobertas estão localizadas mais longe de suas estrelas companheiras, a uma distância de uma a três vezes a separação entre a Terra e o Sol.

A descoberta é surpreendente, pois os modelos atuais indicam que estrelas grandes, que eventualmente se transformam em estrelas de nêutrons, deveriam interagir fortemente com suas estrelas companheiras antes de explodir. Essas interações geralmente fariam com que as estrelas se fundissem em uma só ou se afastassem. Entretanto, esses sistemas binários ainda conseguem permanecer unidos.

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Gaia pode detectar estrelas de nêutrons ao escanear constantemente o céu e medir pequenas variações nas posições estelares. Isso demonstra a sensibilidade do Gaia, particularmente na identificação de estrelas em órbitas amplas e sistemas binários próximos, alcançando distâncias de até 3.000 anos-luz.

El-Badry e sua equipe estimam que apenas uma em cada milhão de estrelas semelhantes ao Sol possui uma estrela de nêutrons como companheira em uma órbita ampla. Essa raridade mostra que nossos modelos atuais de evolução de estrelas binárias apresentam lacunas. Mais pesquisas são necessárias para entender como esses sistemas se formam.

El-Badry também está buscando por buracos negros inativos usando técnicas semelhantes. Com dados do Gaia, ele identificou dois buracos negros silenciosos, incluindo o mais próximo já conhecido, o Gaia BH1, que está a apenas 1.600 anos-luz de distância.

Astrônomos utilizam modelos estatísticos para entender melhor como sistemas de estrelas binárias evoluem ao longo do tempo. Essa pesquisa é crucial para desvendar o desenvolvimento desses sistemas raros e complexos.