Imagens Únicas de uma Estrela Moribunda

A entrada em funcionamento do SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch), um novo instrumento instalado no telescópio Melipal, um dos 4 gigantes de 8.2 metros do Very Large Telescope, no Chile, permitiu aos astrónomos obter imagens com um detalhe sem precedentes do interior do casulo de gás e poeira que rodeia a estrela super-gigante vermelha VY Canis Majoris.

A análise das observações mostra que a estrela está a perder massa ao ritmo espantoso de 30 massas terrestres por ano. A polarização observada na luz emitida pelo casulo mostra ainda que é a pressão da radiação, emitida pelas regiões mais interiores da estrela, que arrasta o gás e a poeira que a circundam para o meio interestelar. Tal é possível porque, descobriram os astrónomos, os grãos de poeira que se encontram no casulo que a circunda são em média 50 vezes maiores do que os encontrados na poeira interestelar. O grande tamanho dos grãos de poeira traduz-se numa área superficial maior que acumula a pressão produzida por um maior número de fotões — tal como uma vela maior desloca um barco com mais facilidade do que uma mais pequena.

A região interior do casulo de gás e poeira que circunda a super-gigante vermelha VY Canis Majoris, observada com o instrumento SPHERE instalado no telescópio Melipal. O padrão em cruz visível na imagem é um suporte para um pequeno disco, visível no centro, que oculta o brilho intenso da estrela e permite observar com detalhe a sua vizinhança. Crédito: ESO.

A VY Canis Majoris é uma das super-gigantes vermelhas mais luminosas da Via Láctea, com uma luminosidade total estimada em 300 mil vezes a do Sol, a maior parte emitida no infravermelho. É também enorme, com um raio, medido por interferometria, de 1400 vezes o solar — colocada no lugar do Sol, estender-se-ia quase até à órbita de Saturno! Como o nome indica, a estrela pode ser encontrada na constelação do Cão Maior, proeminente junto ao horizonte sul durante os meses de Inverno à latitude de Portugal.

VY Canis Majoris é uma das mais luminosas e maiores super-gigantes vermelhas conhecidas.

Durante algum tempo pensou-se que pertencia a um grupo de estrelas jovens que incluiria a super-gigante azul τ (tau) Canis Majoris e o belo enxame que a circunda, NGC 2362, e o sistema binário super-gigante 29 Canis Majoris. No entanto, vários estudos recentes sugerem que há discrepâncias consideráveis nas distâncias destes objectos. A distância a VY Canis Majoris, obtida independentemente por duas equipas usando interferometria em ondas de rádio, é estimada em cerca de 3900 anos-luz. Espera-se que, em breve, os resultados da missão astrométrica GAIA, da ESA, permitam clarificar de uma vez por todas a relação da VY Canis Majoris com as suas estrelas vizinhas na esfera celeste.

A localização de VY Canis Majoris (estrela vermelha) na constelação do Cão Maior. Crédito: IAU e Sky&Telescope.

Na sua infância, a VY Canis Majoris terá sido uma estrela muito quente e maciça de tipo espectral O, com 25 a 30 massas solares. Estrelas maciças como estas evoluem rapidamente à medida que a fusão de sucessivos elementos químicos progride no seu núcleo e em camadas adjacentes. Perdem também parte significativa da sua massa, devido a instabilidades internas, a ventos estelares e à pressão da radiação por elas emitida. Ao fim de poucos milhões de anos transformam-se em super-gigantes vermelhas moribundas, rodeadas de um casulo de gás e poeira que foram expelindo para o espaço. A temperatura nas regiões exteriores deste casulo é suficientemente baixa para permitir a formação de moléculas simples como H2O (água!), CO e SiO (monóxidos de carbono e de silício), TiO e TiO2 (mono- e dióxido de titânio), NaCl (sal!), HCN (cianeto de hidrogénio) e mesmo espécies químicas raras como o PN (nitreto de fósforo).

A VY Canis Majoris (estrela vermelha no centro da imagem, junto ao bordo da nebulosidade) e τ Canis Majoris e o enxame NCG2362 que a rodeia (estrela branca mais brilhante à direita, em cima, e pequenas estrelas brancas azuladas que a rodeiam como abelhas numa colmeia. A estrela branca brilhante por cima de τ Canis Majoris é 29 Canis Majoris, um sistema binário em que ambas as componentes são estrelas super-gigantes azuis. Crédito: ESO Digitized Sky Survey 2 e Davide De Martin.

Num futuro próximo, à escala estelar pelo menos, a VY Canis Majoris formará, num período de poucos dias, um núcleo de ferro assinando assim a sua sentença de morte sob a forma de uma supernova.

Fonte: ESO.