Descoberto Possível Objecto de Thorne-Żytkow

Uma equipa de astrónomos constituída por Emily Levesque (University of Colorado, Boulder), Philip Massey (Lowell Observatory, Flagstaff, Arizona), Anna Żytkow (University of Cambridge) e Nidia Morrell (Carnegie Observatories, La Serena, Chile) anunciou a descoberta de um possível objecto de Thorne-Żytkow (OTŻ). Trata-se de objectos que superficialmente parecem supergigantes vermelhas, como Antares ou Betelguese, mas que escondem um segredo no seu interior – uma estrela de neutrões. Em 1977 o físico Kip Thorne e a astrónoma Anna Żytkow (co-autora do artigo actual) propuseram que num sistema binário formado por duas estrelas maciças, seria possível que uma explodisse formando uma estrela de neutrões. A outra estrela, quando atingisse a fase de supergigante vermelha expandir-se-ia até à órbita da estrela de neutrões, engolindo-a. Ao longo do tempo, a fricção provocada pelo plasma da supergigante na estrela de neutrões faria-a perder energia orbital e gradualmente afundar-se até ao núcleo da supergigante. Esta configuração notável é designada de objecto de Thorne-Żytkow.

(adaptado desta imagem)

A existência de uma estrela de neutrões no núcleo da supergigante vermelha provoca alterações observáveis. A gravidade extrema da superfície da estrela de neutrões altera as condições físicas no interior da supergigante permitindo a ocorrência de reações únicas. Estas reações envolvem, por exemplo, a captura rápida de protões, núcleos de hidrogénio transportados continuamente por convecção até ao interior da estrela, por núcleos atómicos mais maciços produzindo rápida e eficientemente elementos pesados. Estes elementos pesados são depois arrastados até à fotosfera da estrela pelas mesmas correntes de convecção. Assim, é possível distinguir um OTŻ de uma supergigante vermelha legítima medindo cuidadosamente as abundâncias de lítio e de certos elementos pesados, e.g., rubídio, estrôncio, ítrio, zircónio e molibdénio, nos espectros das estrelas. Para tentar identificar um candidato, a equipa de Levesque utilizou o Magellan Clay Telescope, de 6.5 metros, em Las Campanas, no Chile, para estudar os espectros de algumas dezenas de supergigantes vermelhas nas Nuvens de Magalhães. Uma das supergigantes observadas, designada de HV 2112, na Pequena Nuvem de Magalhães, apresentava um espectro peculiar com um evidente excesso de lítio, rubídio e molibdénio. Estes elementos podem ser produzidos por outros processos no interior das estrelas, no entanto, as elevadas abundâncias observadas em simultâneo para os 3 elementos em supergigantes vermelhas de outro modo típicas é uma das características previstas pelos modelos teóricos dos OTŻ.

Anna Żytkow, comentando o resultado, diz: “Estou muito feliz por ter começado a aparecer evidência observacional para a nossa [com Kip Thorne] previsão teórica. Desde que o Kip e eu propusemos os nossos modelos de estrelas com estrelas de neutrões nos núcleos, ninguém conseguiu invalidar o nosso trabalho. Se a teoria é sólida, a confirmação experimental aparece mais tarde ou mais cedo. Tratou-se de identificar um conjunto de objectos promissores, arranjar um telescópio e avançar com o projecto.”.

A equipa apresenta o resultado com alguma cautela pois a HV 2112 apresenta algumas peculiaridades espectrais que são difíceis de explicar. Phillip Massey diz: “É sempre possível que estejamos enganados. Há pequenas inconsistências entre algumas observações e os modelos teóricos. Mas os modelos já têm muitos anos e desde então houve imensos avanços [que poderão explicar estas inconsistências]. Esperamos que este trabalho contribua para fazer renascer o interesse nestes modelos teóricos.”.

Podem ver a notícia original aqui e o artigo científico aqui.

Termino com um pequeno aparte: Emily Levesque, a líder da equipa, recebeu no início do ano o prestigiado prémio Annie Jump Cannon, da Sociedade Astronómica Americana.