Esta imagem mostra o aglomerado globular NGC 104 — 47 Tucanae — que reside na constelação do Tucano no céu meridional. Trata-se do segundo aglomerado mais brilhante nos céus com suas dezenas de milhares de estrelas, superado apenas por Omega Centauri. Créditos: NASA, ESA, Hubble Heritage (STScI/AURA) / Colaboração ESA/Hubble: J. Mack (STScI) e G. Piotto (Universidade de Padova, Itália)
Astrônomos através do Telescópio Espacial Hubble realizaram pela primeira vez um recenseamento de jovens anãs brancas que começam sua migração a partir do centro lotado do antigo aglomerado estelar 47 Tucanae (NGC 104) para sua periferia menos populosa. Os novos resultados desafiam nossas ideias sobre como e quando uma estrela perde massa perto do fim da sua vida útil.
As anãs brancas são as cinzas de estrelas antigas que rapidamente desligaram os seus fornos nucleares, esfriando e perdendo grande parte da sua massa no final das suas vidas ativas. À medida que estes cadáveres estelares perdem massa, são expulsos do centro denso do aglomerado globular e migram para órbitas mais largas [1]. Embora os astrônomos conheçam este processo, nunca o tinham visto em ação, até agora.
Os astrônomos usaram o Observatório Espacial Hubble para traçar esta jornada estelar estudando 3.000 anãs brancas no aglomerado globular 47 Tucanae (NGC 104), um aglomerado denso com centenas de milhares de estrelas dentro da Via Láctea. Trata-se do segundo aglomerado mais brilhante nos céus com suas dezenas de milhares de estrelas, superado apenas por Omega Centauri.
Jeremy Heyl , membro da Universidade British Columbia, Canada, autor lider do artigo científico explicou:
Nós já vimos este quadro final anteriormente: anãs brancas que migraram e passaram a residir órbitas mais distantes, fora do núcleo do aglomerado, em posições determinadas pela sua massa. Mas, neste estudo que compreende cerca de um-quarto de todas as anãs brancas jovens no aglomerado, estamos na verdade observando estrelas no processo de migração e distribuição considerando a sua massa.
Usando a câmera WFC3 (Wide Field Camera 3) [2] no ultravioleta do Hubble, os astrônomos rastrearam populações de anãs brancas de várias idades. Usando as cores das estrelas, os astrônomos podem também estimar a idade de cada estrela. [3] Um grupo de estrelas com seis milhões de anos acabou de começar a sua viagem a partir do denso centro do aglomerado. Outra população tem mais ou menos 100 milhões de anos e já chegou à sua nova posição, a cerca de 1,5 anos-luz do ponto de partida, longe do centro do aglomerado.
Elisa Antolini, Università degli Studi di Perugia, Itália, explicou:
Antes de se tornarem anãs brancas, as estrelas em migração estavam entre as mais massivas do aglomerado, com mais ou menos a massa do nosso Sol. Nós sabíamos que à medida que perdem massa veríamos uma migração para a periferia; isto não foi uma surpresa. Mas, o que realmente nos surpreendeu foi o fato das anãs brancas mais jovens estavam apenas a começar a sua viagem. Isto pode ser evidência de que as estrelas perdem grande parte da sua massa mais tarde do que pensávamos, o que é um achado inédito.
Cerca de 100 milhões de anos antes das estrelas evoluírem para anãs brancas, elas incham e transformam-se em gigantes vermelhas. Muitos astrônomos pensavam que estas estrelas perdiam a maioria da sua massa durante esta fase. No entanto, se fosse este o caso, as estrelas já teriam sido expulsas do centro do aglomerado durante sua fase de gigante vermelha.
Harvey Richer, também da Universidade da Columbia Britânica, Canadá, membro do time da pesquisa comentou:
As nossas observações com o Hubble descobriram anãs brancas que estão apenas no início da sua migração para as órbitas mais largas. Isto revela que a migração das estrelas desde o centro, causada pela perda de sua massa, começa mais tarde na vida da estrela do que se pensava. As estrelas moribundas estão perdendo uma grande quantidade de massa pouco antes de se tornarem anãs brancas e não durante a fase de gigante vermelha.
Os novos resultados implicam que as estrelas na realidade perdem 40% a 50% da sua massa em apenas 10 milhões de anos antes de se tornarem totalmente efetivamente anãs brancas.
Os estudos sobre a segregação de massa nas anãs brancas vão continuar e o aglomerado 47 Tucanae é um local ideal para os realizar devido à proximidade em relação a Terra e ao número significativo de estrelas no núcleo do aglomerado que podem resolvidas com a visão aguçada do Hubble.
Notas
[1] As anãs brancas são arrastadas para fora do congestionado centro do aglomerado por causa das interações com as estrelas mais massivas.
[2] Embora as anãs brancas tenham esgotado o hidrogênio nos seus núcleos e tenham deixado a sequência principal, seus quentes núcleos brilham intensamente emitindo fortemente na faixa do ultravioleta. Infelizmente, só observatórios espaciais como o Hubble são capazes de medir isso pois o ultravioleta é bloqueado pela atmosfera terrestre e não atinge os telescópios no solo terrestre.
[3] Os astrônomos estimam as idades das anãs brancas meramente analisando sua cor. A cor dá a informação da temperatura superficial do objeto. Quanto mais quente e jovem mais a anã branca emana radiação ultravioleta.
Fonte
Hubble Space Telescope (ESA): heic1510 — Retirement in the suburbs – Hubble traces the migration of white dwarfs in cluster 47 Tucanae
Artigo Científico
A Measurement of Diffusion in 47 Tucanae
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