Trinta anos depois de renascer das cinzas, a anã branca V4334 Sgr reaparece com um vento de carbono a 500 km/s e 30.500 kelvins, em estudo liderado pelo Observatório do Valongo com espectros do VLT

Em 20 de fevereiro de 1996, um astrônomo amador japonês chamado Yukio Sakurai apontou seu equipamento para a constelação de Sagitário em busca de cometas. Encontrou outra coisa. No meio de um campo estelar que conhecia de cor havia um ponto de luz ausente de todos os catálogos, brilhando perto da décima primeira magnitude, ao alcance de qualquer telescópio de quintal. Durante alguns dias os especialistas trataram o achado como uma nova comum, daquelas que surgem algumas vezes por ano na Via Láctea. Em poucas semanas, os espectros revelaram algo de que a astronomia só tinha um precedente, registrado em 1919 e compreendido muito depois: uma anã branca, o cadáver compacto de uma estrela, havia reacendido suas fornalhas nucleares e inchado de volta ao tamanho de uma gigante. Três décadas depois, aquele astro acaba de reaparecer diante dos telescópios, e desta vez com a assinatura inconfundível de uma estrela quente que sopra um vento denso de carbono e hélio.

A identificação foi publicada como carta na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (volume 552, páginas 1 a 6, 2026), em artigo de acesso aberto aceito em 3 de agosto de 2026 e liderado por Wagner Marcolino, do Observatório do Valongo, da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Ao lado de colegas da Bélgica, da Alemanha, do México, da Áustria, da Polônia, da França, da Suécia, do Chile e do Reino Unido, o grupo analisou espectros obtidos em 2023 com o instrumento FORS2 do Very Large Telescope, no Chile, e os confrontou com modelos de atmosferas em expansão. A conclusão é direta: a estrela central do objeto de Sakurai, catalogada como V4334 Sgr, voltou a ser detectável como uma estrela do tipo [WC], parente de baixa massa das estrelas Wolf-Rayet, com temperatura superficial de cerca de 30.500 kelvins e um vento que escapa a 500 quilômetros por segundo.

Para entender por que uma medida de temperatura merece manchete, é preciso lembrar a escala de tempo em que as estrelas normalmente vivem. O Sol levou dezenas de milhões de anos para se formar e vai passar dez bilhões de anos queimando hidrogênio. As transformações que levam uma estrela da fase de gigante à de anã branca se desenrolam ao longo de milhares de anos, e nenhum astrônomo vê o começo e o fim de uma delas. O objeto de Sakurai subverte essa regra. Ele saiu da condição de anã branca, pequena e quentíssima, para a de uma estrela com a superfície pouco mais fria que a do Sol em questão de poucos anos, desapareceu atrás de uma nuvem de fuligem e agora reaquece sob nossos olhos. É a evolução estelar em tempo humano, e cada espectro novo é um quadro de um filme que nenhuma geração anterior pôde assistir.

A física por trás desse comportamento começa na velhice comum de estrelas como o Sol. Depois de esgotar o hidrogênio do núcleo, uma estrela de massa baixa ou intermediária incha e vira gigante vermelha, acende o hélio no centro e, mais tarde, chega ao chamado ramo assintótico das gigantes, abreviado como AGB. Nessa fase o núcleo de carbono e oxigênio já está inerte, e a energia vem de duas cascas concêntricas: uma que funde hélio, logo acima do núcleo, e outra que funde hidrogênio, mais para fora. Esse arranjo é instável. A cada dez a cem mil anos a casca de hélio dispara em uma explosão breve, chamada pulso térmico, que revira as camadas internas e faz a estrela pulsar e perder massa em quantidades enormes.

Ao fim do AGB a estrela já expulsou a maior parte de seu envelope, que se afasta e forma uma nebulosa planetária. O que resta é um caroço quente e compacto, com cerca de 60 por cento da massa do Sol, que encolhe e esfria rumo à condição de anã branca. Em geral a história termina aí. Mas as cascas nucleares não respeitam calendários. Se o último pulso de hélio acontece quando a estrela ainda está deixando o AGB, os astrônomos falam em pulso térmico final do AGB. Se ocorre quando ela já atravessa a região das estrelas centrais de nebulosas planetárias, com a casca de hidrogênio ainda acesa, trata-se de um pulso térmico tardio, ou LTP. E se o flash acontece quando o astro já é uma anã branca em resfriamento, o caso recebe o nome de very late thermal pulse, pulso térmico muito tardio, abreviado como VLTP.

O caso mais extremo é também o mais violento. Em uma anã branca o envelope de hidrogênio é tão fino que a zona de convecção gerada pelo flash de hélio alcança a superfície e arrasta prótons para as camadas quentes e ricas em carbono. Os prótons ali queimam com fúria, e o hidrogênio que restava da estrela praticamente desaparece. A energia liberada infla o astro de volta às dimensões de uma gigante, e ele retorna, por um breve período, a um ponto do diagrama de Hertzsprung-Russell próximo daquele que ocupava no AGB. Os astrônomos chamam esses objetos de estrelas born-again, renascidas. Depois do renascimento, a estrela deve reaquecer, talvez esfriar de novo em uma segunda excursão, e depois voltar ao domínio das anãs brancas com a superfície quimicamente transformada: quase sem hidrogênio, dominada por hélio, carbono e oxigênio.

O cenário do renascimento foi proposto nos anos 1980, com Icko Iben Jr. entre seus formuladores, para explicar por que uma fração considerável das estrelas centrais de nebulosas planetárias não exibe hidrogênio na superfície, e por que nebulosas como Abell 30 e Abell 78 abrigam nós de gás pobres em hidrogênio imersos em uma nebulosa antiga de composição normal. A teoria era elegante, mas carecia de um flagrante. As simulações sugeriam que um pulso tardio deveria ocorrer em uma fração minoritária das estrelas que deixam o AGB, da ordem de uma em cada dez; eram eventos raros, mas não impossíveis de observar. Faltava a sorte de olhar para o lugar certo no momento certo.

Hoje são conhecidos apenas quatro objetos flagrados nesse tipo de transformação, e eles se dividem em dois grupos. FG Sagittae, acompanhada desde o fim do século XIX, e SAO 244567, a estrela central da Nebulosa da Arraia, passaram por um LTP: a primeira tornou-se uma supergigante fria, a segunda sofreu um surto de ionização por volta de 1980 e agora esfria novamente. Os outros dois são os únicos flagrados em pleno VLTP. V605 Aquilae, registrada como uma nova em 1919, mostrava em 1921 um espectro parecido com o de uma estrela R Coronae Borealis, com temperatura de cerca de 5.000 kelvins; em 2001 já era uma estrela [WR] de aproximadamente 95.000 kelvins, segundo a análise de Geoffrey Clayton e colegas publicada em 2006. O quarto é o objeto de Sakurai, cerca de 80 anos mais jovem que sua irmã mais velha de Aquila.

Os meses que se seguiram à descoberta de 1996 confirmaram a natureza do objeto. Espectros obtidos no mesmo ano mostraram uma estrela de temperatura parecida com a do Sol, mas com uma química estranha: pouco hidrogênio, muito carbono e um excesso de elementos como lítio, estrôncio, ítrio e zircônio, forjados por capturas de nêutrons. Pior, o hidrogênio ia desaparecendo da superfície mês a mês, em tempo real, como previa o cenário de ingestão de prótons. Em 1998 e 1999 a estrela passou a fabricar poeira de carbono em quantidade industrial, e seu brilho despencou em episódios profundos, do mesmo tipo que apaga periodicamente as estrelas R Coronae Borealis. No fim de 1999 ela já tinha sumido do alcance dos telescópios ópticos, escondida atrás de um casulo de fuligem.

Desde então, acompanhar o objeto virou um exercício de paciência e de astúcia. A estrela antiga, aquela que morreu pela primeira vez, deixou ao seu redor uma nebulosa planetária tênue e velha, com algumas dezenas de segundos de arco de diâmetro, e os ejetos frescos do renascimento passaram a se expandir dentro dela. Em 2005, um estudo publicado na revista Science por Marcin Hajduk e colaboradores, entre eles Albert Zijlstra e Peter van Hoof, coautores da carta de agora, relatou emissão em rádio captada pelo Very Large Array e a interpretou como sinal de que o astro já reaquecia e ionizava o material ao redor. Em 2007, van Hoof e colegas detectaram linhas nebulares no espectro óptico dos ejetos, o início visível da fotoionização.

Mas a história do reaquecimento se revelou mais tortuosa do que a leitura inicial sugeria. Estudos posteriores mostraram que a origem da emissão em rádio era mais complexa do que a simples fotoionização por uma estrela central cada vez mais quente, e até 2020 nenhuma observação havia identificado as linhas de emissão largas típicas de uma estrela [WR], como registraram Kenneth Hinkle e colegas naquele ano e Hajduk e colaboradores em 2024. A previsão de 2005, que apontava uma temperatura de cerca de 90.000 kelvins já em 2020, ficou no ar, à espera de um espectro capaz de confirmá-la ou derrubá-la. Em 2025, Griet Van de Steene e colegas relataram, em um simpósio da União Astronômica Internacional, o possível surgimento e o fortalecimento progressivo de feições de emissão desse tipo, com identificações ainda tentativas dos íons responsáveis.

É nesse ponto que entra a carta de Marcolino e colegas. O grupo selecionou, entre várias campanhas de observação conduzidas por van Hoof, um conjunto de dados de 2023, obtido sob o programa 111.24P1.001 do Observatório Europeu do Sul, que revelou as feições estelares mais nítidas apesar da forte emissão da nebulosa. As observações usaram o FORS2, espectrógrafo de baixa dispersão acoplado a um dos quatro telescópios de 8,2 metros do VLT, no Cerro Paranal, no deserto do Atacama. Duas configurações cobriram a luz visível e o infravermelho próximo: uma de 4.245 a 8.870 ångströms e outra de 5.980 a 10.310 ångströms. Cada configuração somou nove exposições de 920 segundos, pouco mais de duas horas e quinze minutos de luz acumulada, através de uma fenda de 1,3 segundo de arco.

A resolução espectral, de cerca de 350, é modesta para os padrões atuais: significa que, em torno de 7.000 ångströms, o instrumento só separa feições afastadas por cerca de 20 ångströms. Isso basta para medir linhas largas, mas obriga a conviver com um espectro em que a nebulosa fala mais alto que a estrela. O gráfico resultante é uma floresta de picos finos e intensos, linhas proibidas de nitrogênio, oxigênio, enxofre e carbono neutros ou pouco ionizados, produzidas no gás rarefeito dos ejetos. No meio delas, quase tímidas, aparecem elevações largas e suaves, assinatura de gás denso em movimento rápido. São essas elevações, atribuídas ao carbono uma e duas vezes ionizado e ao hélio neutro, que denunciam o vento da estrela central.

Figura 1 — Espectro do objeto de Sakurai obtido com o VLT/FORS2 em 2023 (linha p
Figura 1 — Espectro do objeto de Sakurai obtido com o VLT/FORS2 em 2023 (linha preta) comparado a espectros sintéticos de estrelas [WR] com três temperaturas: 26.800 K (alto, verde), 30.500 K (meio, vermelho, o melhor modelo) e 35.800 K (baixo, azul). As linhas nebulares conhecidas, as feições não identificadas (UID) e os possíveis artefatos (asteriscos) estão marcados em cinza. Os ajustes excluem temperaturas acima de cerca de 36.000 K e abaixo de cerca de 27.000 K; as linhas de C III ficam mais fortes conforme a temperatura sobe.Crédito: Marcolino et al. 2026, MNRAS 552, 1–6 · CC BY 4.0

O nome merece explicação. As estrelas Wolf-Rayet clássicas, identificadas em 1867 pelos astrônomos franceses Charles Wolf e Georges Rayet, são astros massivos, com dezenas de vezes a massa do Sol, que já perderam o envelope de hidrogênio e expõem camadas ricas em hélio, carbono ou nitrogênio, expelindo ventos tão densos que o espectro é dominado por linhas de emissão largas em vez de absorções finas. Algumas estrelas centrais de nebulosas planetárias, com menos de uma massa solar, exibem espectros quase idênticos, e por isso recebem a mesma designação entre colchetes, [WR], para lembrar que a semelhança é de aparência, não de massa. Dentro desse grupo, a sequência [WC] vai das classes iniciais, quentíssimas e dominadas por carbono três e quatro vezes ionizado, às classes tardias, mais frias, em que predominam o carbono uma e duas vezes ionizado.

Para transformar as feições observadas em números, a equipe recorreu ao CMFGEN, código de transferência radiativa desenvolvido por D. John Hillier e colaboradores a partir dos anos 1990. O programa resolve a equação do transporte de radiação no referencial que acompanha o gás em expansão, acoplada às equações de equilíbrio estatístico fora do equilíbrio termodinâmico local, o chamado regime NLTE. Em termos simples, ele calcula como os fótons nascidos na estrela atravessam um vento que acelera para fora, e como cada átomo ao longo do caminho absorve, reemite e redistribui essa luz. O resultado é um espectro sintético completo, do ultravioleta distante ao infravermelho médio, que pode ser comparado linha por linha com o espectro real.

Os modelos incluíram centenas de níveis de energia e milhares de transições de hélio, carbono, oxigênio, neônio, magnésio, alumínio, silício, fósforo, enxofre e ferro, o bastante para reproduzir o chamado bloqueio por linhas metálicas sem custo computacional excessivo. Testes com íons adicionais mostraram que eles pouco alteram o espectro emergente. Algumas quantidades tiveram de ser fixadas de antemão: a luminosidade foi adotada em 5.000 vezes a do Sol, e a massa em cerca de 0,60 massa solar, valor médio observado para as anãs brancas, já que estrelas [WR] não oferecem no espectro nenhum diagnóstico direto da gravidade superficial. A composição química escolhida, com 42,5 por cento de hélio, 51 por cento de carbono e 5,9 por cento de oxigênio em massa, é típica das estrelas [WR] e se ajustou bem às observações.

Esse último número conta uma história própria. Logo depois do surto, em 1996, a análise de Martin Asplund e colegas encontrou uma superfície feita de 90 por cento de hélio, 7 por cento de carbono e 3 por cento de oxigênio. Trinta anos mais tarde, o carbono passou de componente menor a ingrediente principal. Os autores atribuem a mudança à ingestão e queima de prótons durante o flash e à perda de massa desde então, que, ao que tudo indica, foi arrancando as camadas externas e expondo material mais profundo e mais processado. A equipe também verificou o efeito de uma metalicidade reduzida, já que o objeto parece pertencer ao disco espesso da Via Láctea, povoado por estrelas pobres em metais: com o ferro reduzido a um quarto do valor solar, o espectro quase não muda.

Há uma razão para o grupo ter trabalhado apenas com espectros normalizados, isto é, com a forma das linhas e não com o brilho absoluto. Em princípio, um espectro calibrado em fluxo e uma distância confiável bastariam para fixar a luminosidade. O objeto de Sakurai nega as duas coisas. As estimativas de distância na literatura vão de 1,8 a 8 kiloparsecs, com os trabalhos recentes favorecendo algo entre 2 e 4,4 kiloparsecs e o valor de 3,5 kiloparsecs, cerca de 11 mil anos-luz, sendo o mais usado; nenhuma medida direta existe. A extinção causada pela poeira ao redor da estrela também é mal conhecida, e o fluxo observado no visível e no infravermelho próximo mistura a luz da estrela com a emissão contínua do material circunstelar. Luminosidade, distância e avermelhamento ficam amarrados em uma degenerescência que ninguém consegue desfazer por enquanto.

Os modelos de ventos densos têm uma propriedade que contorna parte do problema. Nas estrelas [WR], a temperatura controla a ionização do vento e, portanto, quais íons dominam e com que intensidade relativa brilham. A força das linhas de emissão é governada por uma grandeza chamada raio transformado, que combina o raio estelar, a velocidade terminal e a taxa de perda de massa, enquanto a velocidade terminal define a largura das linhas. Modelos com a mesma temperatura e o mesmo raio transformado produzem espectros normalizados praticamente idênticos, como demonstraram Schmutz, Hamann e Wessolowski em 1989. Na prática, isso significa que uma luminosidade diferente levaria ao mesmo ajuste, desde que raio e parâmetros do vento mudassem em compensação. A temperatura, por sua vez, fica bem determinada.

E a temperatura é o coração do resultado. O termômetro usado pela equipe é o equilíbrio entre carbono uma vez ionizado e carbono duas vezes ionizado. Acima de cerca de 30.500 kelvins, as linhas de C III nos modelos ficam mais fortes do que as observadas e as de C II mais fracas; abaixo desse valor acontece o inverso. A linha de C III em 5.696 ångströms, usada há décadas na classificação das [WR] e cada vez mais forte quanto mais quente a estrela, é particularmente sensível, e sua largura a meia altura de cerca de 10 ångströms é compatível com uma estrela [WR] de tipo tardio. Outra feição decisiva é uma mistura de C II e C III logo ao lado da linha nebular de carbono neutro em 8.727 ångströms: esquentar o modelo desloca o perfil sintético para o azul, esfriá-lo empurra a emissão para o vermelho, e o melhor encontro com os dados se dá perto de 30.500 kelvins.

Figura 1, painel superior — Modelo frio demais: a 26.800 K, as feições de carbon
Figura 1, painel superior — Modelo frio demais: a 26.800 K, as feições de carbono duas vezes ionizado (C III) ficam fracas demais em relação ao espectro observado.Crédito: Marcolino et al. 2026, MNRAS 552, 1–6 · CC BY 4.0
Figura 1, painel central — O melhor modelo, a 30.500 K, com a identificação das
Figura 1, painel central — O melhor modelo, a 30.500 K, com a identificação das feições estelares de C II, C III e He I (em vermelho) e das linhas nebulares (em cinza).Crédito: Marcolino et al. 2026, MNRAS 552, 1–6 · CC BY 4.0
Figura 1, painel inferior — Modelo quente demais: a 35.800 K, as linhas de C III
Figura 1, painel inferior — Modelo quente demais: a 35.800 K, as linhas de C III (como a de 5.696 Å) ficam exageradas e as de C II fracas demais.Crédito: Marcolino et al. 2026, MNRAS 552, 1–6 · CC BY 4.0

Painéis comparativos no artigo mostram o efeito: um modelo a 26.800 kelvins, outro a 30.500 e um terceiro a 35.800, sobrepostos ao espectro observado. O do meio é o preferido. Combinando todas as feições e admitindo as limitações dos dados, os autores definem uma faixa conservadora para a temperatura atual, entre 27.000 e 36.000 kelvins, e descartam valores fora dela. Para dar escala, trata-se de uma superfície pelo menos cinco vezes mais quente que a do Sol, cujos 5.800 kelvins a estrela de Sakurai exibia, com pequena diferença, há menos de trinta anos. O astro se reaqueceu em três décadas o que, nas trajetórias de uma estrela que deixa o AGB pela primeira vez, levaria milhares de anos.

Nem tudo se encaixou. Uma feição fraca em torno de 5.800 ångströms, ao lado da linha nebular de nitrogênio em 5.755, poderia ser atribuída ao carbono três vezes ionizado, o C IV, marca registrada das [WR] mais quentes. Nos modelos, porém, ela só aparece em temperaturas bem acima de 30.500 kelvins, nas quais o C III vizinho já fica forte demais em relação ao observado. Modelos de até 42.000 kelvins produzem C IV conspícuo, mas ao custo de linhas de C III exageradas e de C II fracas demais, um ajuste inaceitável. A equipe chegou a incluir raios X nos cálculos, esperados de choques dentro de ventos instáveis, e não viu efeito algum sobre o espectro óptico. Algumas discrepâncias de intensidade permanecem sem solução.

Os autores oferecem hipóteses honestas para essas tensões. A estrutura de ionização da atmosfera, o balanço entre C II, C III e C IV, pode não estar totalmente capturada pelos modelos, por exemplo se o vento emergente não for esfericamente simétrico; uma rotação da superfície bastaria para produzir propriedades diferentes no equador e nos polos. Há ainda a possibilidade de que a luz da estrela, que não é detectada em imagens diretas, chegue até nós apenas depois de ser espalhada pela poeira circunstelar, como já se sugeriu para V605 Aql, o que pode alterar o espectro observado. A feição em 5.800 ångströms pode nem ser de C IV. E algumas feições perto de 9.500 ångströms, apontadas em 2025 como possivelmente ligadas ao carbono, não encontraram contrapartida nos modelos e podem vir de moléculas de CN.

Tabela 1 — Parâmetros do modelo [WR] preferido para o objeto de Sakurai: luminos
Tabela 1 — Parâmetros do modelo [WR] preferido para o objeto de Sakurai: luminosidade adotada de 5.000 luminosidades solares (log L/L☉ = 3,7), fator de aglomeração D = 10, raio de 2,5 raios solares, temperatura efetiva de 30.550 K, velocidade terminal de 500 km/s, taxa de perda de massa de 1,1 × 10⁻⁶ massas solares por ano e frações de massa de hélio, carbono, oxigênio e demais elementos de 0,425, 0,510, 0,059 e 0,005.Crédito: Marcolino et al. 2026, MNRAS 552, 1–6 · CC BY 4.0

Os parâmetros do vento completam o retrato. A velocidade terminal, aquela com que o gás termina de ser acelerado, é de 500 quilômetros por segundo, o equivalente a 1,8 milhão de quilômetros por hora: nesse ritmo, atravessa-se o Brasil de norte a sul em menos de dez segundos. A taxa de perda de massa é de 1,1 milionésimo de massa solar por ano, o que significa que a estrela se desfaz de uma massa solar inteira a cada 900 mil anos, dezenas de milhões de vezes mais do que o Sol perde pelo vento solar. O raio da estrela, definido onde a atmosfera se torna opaca, é de 2,5 raios solares. O modelo admite ainda que o vento é grumoso, concentrado em aglomerados que ocupam um décimo do volume, com essa estrutura começando a cerca de 20 por cento da velocidade terminal, um formalismo conhecido como clumping, ou aglomeração.

Com temperatura, raio e massa adotados, o próximo passo foi situar o astro no chamado diagrama de Kiel, que confronta a temperatura efetiva com a gravidade superficial e serve como mapa de estradas da evolução das estrelas compactas. A gravidade foi calculada supondo 0,6 massa solar, e os autores verificaram que valores entre 0,5 e 0,7 deslocam pouco a posição; a incerteza estimada é de meio dex, um fator de cerca de três, propagando a imprecisão da temperatura e da luminosidade, esta última com 50 por cento de margem por causa da distância. Sobre o diagrama, a equipe traçou as trilhas evolutivas pós-VLTP calculadas por Marcelo Miller Bertolami e Leandro Althaus em 2006 para estrelas de 1, 2,2, 3,05 e 3,5 massas solares iniciais, que deixam remanescentes de 0,53, 0,565, 0,609 e 0,664 massa solar.

Figura 2 — Diagrama de Kiel (gravidade superficial contra temperatura efetiva) c
Figura 2 — Diagrama de Kiel (gravidade superficial contra temperatura efetiva) com trilhas evolutivas pós-VLTP de Miller Bertolami & Althaus (2006) para remanescentes de 0,530, 0,565, 0,609 e 0,664 massa solar. O objeto de Sakurai é o losango preto; V605 Aql, o quadrado preto (Clayton et al. 2006). Também aparecem as estrelas [WR] de tipo tardio (azul) e inicial (verde) e as renascidas mais evoluídas A 30 e A 78 (estrelas). O ponto [WCE] fora da sequência é a estrela central de PN RaMul 2.Crédito: Marcolino et al. 2026, MNRAS 552, 1–6 · CC BY 4.0

O quadro que emerge é o de uma estrela em um estágio ainda inicial do reaquecimento. O objeto de Sakurai cai no meio do grupo das estrelas [WR] de tipo tardio, enquanto V605 Aql, com a temperatura medida por Clayton e colegas, está próxima das de tipo inicial, muito mais quentes. Mais adiante ainda estão as estrelas centrais de Abell 30 e Abell 78, renascidas em um passado muito mais remoto e já na reta final de retorno ao reino das anãs brancas. A sequência funciona como um álbum de família: o objeto de Sakurai é o recém-nascido, V605 Aql o adolescente, Abell 30 e Abell 78 os avós. A classificação formal proposta pelos autores é [WCL], uma estrela carbonada do tipo Wolf-Rayet de classe tardia.

Figura 3 — Evolução da temperatura das quatro estrelas flagradas no fenômeno do
Figura 3 — Evolução da temperatura das quatro estrelas flagradas no fenômeno do renascimento: objeto de Sakurai, V605 Aql, SAO 244567 e FG Sge, de 1880 até hoje. A curva cinza é a previsão do modelo de Miller Bertolami et al. (2006) para um remanescente de 0,5842 massa solar; a estrela preta é a medida de 2023 deste trabalho, a primeira para o objeto de Sakurai desde 1998. No detalhe, a comparação entre a queda de 1996–1998 e o ponto atual.Crédito: Marcolino et al. 2026, MNRAS 552, 1–6 · CC BY 4.0

Em um segundo gráfico, os autores reconstroem a história térmica dos quatro objetos renascidos conhecidos ao longo de quase 150 anos, de 1880 até hoje. FG Sge desce lentamente pela escala de temperatura rumo à condição de supergigante fria. SAO 244567 sobe de forma abrupta por volta de 1980 e depois volta a cair. V605 Aql salta de 5.000 kelvins em 1921 para 95.000 em 2001. E o objeto de Sakurai desenha a trajetória mais dramática: uma queda vertiginosa entre 1996 e 1998, até temperaturas da ordem de 5.000 a 6.000 kelvins, seguida de um vazio de 25 anos durante o qual a poeira impediu qualquer medida, e agora o ponto de 2023, em 30.500 kelvins. É o primeiro valor de temperatura da estrela desde 1998.

Esse vazio preenchido permite enfim julgar as teorias. O tempo que a estrela levou para reinflar e brilhar, desde o flash até a descoberta de 1996, chamado de tempo de renascimento, é de cerca de cinco anos. As primeiras simulações não conseguiam reproduzir tal rapidez. Os cálculos de Falk Herwig em 2001 e de Hajduk e colegas em 2005 só chegavam lá reduzindo artificialmente, e muito, a eficiência da mistura convectiva na zona do flash de hélio; sem esse ajuste, o renascimento demoraria cerca de 350 anos. Miller Bertolami e colaboradores, em 2006 e 2007, mostraram que havia outro caminho: resolução temporal altíssima, com passos de tempo de um cem-milésimo de ano, pouco mais de cinco minutos, e remanescentes um pouco menos massivos, de cerca de 0,58 massa solar, bastavam para obter a evolução rápida sem mexer na convecção.

A temperatura de 2023 decide a disputa, ao menos por enquanto. O modelo de 2005, com a mistura suprimida, previa que a estrela estaria em cerca de 90.000 kelvins já em 2020, três vezes mais quente do que o medido. Já o cálculo de Miller Bertolami e colegas para um remanescente de 0,5842 massa solar acompanha os dados: nele, a estrela atinge um logaritmo de temperatura de 4,5, cerca de 32.000 kelvins, uns 35 anos depois do VLTP, e só ultrapassa os 60.000 kelvins cerca de 100 anos depois do pulso. Os próprios autores desses modelos alertam, contudo, que as escalas de tempo dependem de forma crítica de como o código trata a estrela quando ela se aproxima do limite de Eddington, o ponto em que a pressão da radiação iguala a gravidade e a atmosfera ameaça se desfazer.

Esse limite merece uma pausa. Toda estrela equilibra o peso de suas camadas com a pressão que vem de dentro; em uma estrela renascida, luminosa e inchada, a pressão da própria luz chega a rivalizar com a gravidade na superfície. Perto desse ponto, pequenas diferenças nas escolhas numéricas de um código, como a maneira de tratar a perda de massa, a convecção ou os passos de tempo, mudam o ritmo com que o astro consegue se contrair e esquentar de novo. É por isso que uma única medida de temperatura, obtida em um momento bem determinado, vale tanto: ela ancora curvas teóricas que, de outro modo, divergem em décadas.

Restava uma objeção que os autores enfrentam de frente: e se as linhas largas não viessem de um vento estelar, mas dos ejetos lançados no próprio VLTP? A dúvida tem fundamento. Observações do ALMA lideradas por Daniel Tafoya em 2023 e imagens infravermelhas com óptica adaptativa publicadas por Hinkle em 2020 revelaram em torno da estrela um disco equatorial e fluxos bipolares que formam uma ampulheta, com velocidades projetadas de várias centenas de quilômetros por segundo, comparáveis aos 500 quilômetros por segundo do vento do melhor modelo. Em um espectro de baixa resolução, perfis de vento convoluídos com a resposta do instrumento poderiam, em tese, imitar emissão produzida em outro lugar, e um ajuste satisfatório poderia ser mera coincidência.

Figura 4 — Regiões de formação de linhas (LFR) no melhor modelo para C III λ5696
Figura 4 — Regiões de formação de linhas (LFR) no melhor modelo para C III λ5696, He I λ6678, He I λ5876 e C II λ5892. O eixo horizontal é a velocidade do vento normalizada pela velocidade terminal; o eixo vertical esquerdo indica quanto do perfil de cada linha se forma em cada ponto; o eixo direito (e o fundo colorido) mostra a densidade de elétrons. As linhas nascem ao longo de uma ampla faixa de velocidades e densidades, e não em um ponto único.Crédito: Marcolino et al. 2026, MNRAS 552, 1–6 · CC BY 4.0

A resposta vem em várias camadas. Primeiro, seria um acaso notável que um modelo de atmosfera esfericamente simétrica reproduzisse as intensidades relativas de várias linhas que, na verdade, nasceriam em ejetos assimétricos. Segundo, a estrutura de velocidade, densidade e temperatura de um vento [WR] é muito diferente da dos ejetos. Os autores mapearam onde, dentro do vento modelado, cada linha se forma, e descobriram que elas nascem ao longo de quase todo o volume, em uma ampla gama de velocidades e densidades: as linhas de hélio neutro e de C II ainda recebem contribuição de regiões que se movem a mais de 80 por cento da velocidade terminal, enquanto o C III se forma sobretudo no vento interno. Esse perfil de formação estendido reflete a estratificação e a aceleração típicas de um vento, condições difíceis de reproduzir nos ejetos com intensidades comparáveis.

Terceiro, as escalas espaciais são incompatíveis. Os dados de cianeto de hidrogênio do ALMA mostram ejetos a cerca de 300 quilômetros por segundo a 600 unidades astronômicas da estrela, vinte vezes a distância entre o Sol e Netuno. O modelo de atmosfera, por sua vez, estende-se até cerca de 200 raios estelares, onde o vento já alcança 500 quilômetros por segundo, o que corresponde a apenas 2 unidades astronômicas. Todo o espectro [WR] se forma dentro dessa região compacta, trezentas vezes menor que a dos ejetos mapeados em rádio. E há a física atômica: as linhas proibidas de nitrogênio, oxigênio e carbono neutros ou pouco ionizados exigem gás rarefeito, enquanto as feições de recombinação de C II e C III precisam de ambiente denso e quente; o nível superior da linha de C III em 5.696 ångströms, em particular, só se povoa com eficiência em ventos estelares densos, como Hillier mostrou em 1989.

A conclusão do grupo é cautelosa na forma e firme no conteúdo: as feições largas de carbono têm origem em um vento estelar, os parâmetros correspondem a uma estrela [WR] de tipo tardio, e as linhas proibidas traçam os ejetos ao redor. Cerca de 35 anos depois do pulso térmico muito tardio, o objeto de Sakurai exibe um espectro do tipo [WC], e sua estrela central deixou de ser uma hipótese escondida atrás da poeira para se tornar um objeto com temperatura, vento e composição estimados a partir de dados concretos. Uma contribuição nebular às linhas de hélio continua possível, mas é difícil de separar na resolução atual, e os autores a registram como ressalva.

O que vem a seguir é previsível em linhas gerais e desconhecido nos detalhes, e é justamente nos detalhes que mora a ciência. Se a estrela seguir a trilha teórica que hoje a descreve, ela continuará encolhendo e esquentando. As feições de C IV devem se tornar proeminentes, e a classificação deve migrar das classes tardias para as iniciais, repetindo o percurso que V605 Aql cumpriu entre 1921 e 2001. A radiação ultravioleta cada vez mais intensa vai ionizar primeiro os ejetos recentes, depois a velha nebulosa planetária que a cerca, acendendo-a de novo. Décadas ou séculos adiante, o cenário mais provável é um sistema parecido com Abell 30 e Abell 78: uma estrela central quentíssima rodeada por nós de gás pobres em hidrogênio.

As implicações ultrapassam uma única estrela. Uma parcela expressiva das estrelas centrais de nebulosas planetárias não tem hidrogênio na superfície, e o renascimento por pulso tardio é um dos caminhos propostos para explicá-las. Cada ponto novo na curva de reaquecimento do objeto de Sakurai testa, ao mesmo tempo, a física da convecção, a eficiência da mistura durante o flash, a massa do remanescente e a maneira como os códigos lidam com atmosferas no limite da estabilidade. A química peculiar observada em 1996, com o excesso de elementos pesados forjados por nêutrons, serviu de protótipo para o chamado processo-i de captura de nêutrons, um regime intermediário entre os processos lento e rápido, invocado para explicar abundâncias anômalas em estrelas antigas. O astro é, a um só tempo, laboratório de evolução estelar e de nucleossíntese.

Também há um sabor brasileiro no resultado, que convém registrar. O Observatório do Valongo, no morro da Conceição, no centro do Rio de Janeiro, é um dos mais antigos centros de astronomia do país, e Marcolino é especialista em ventos de estrelas quentes e em modelagem com o CMFGEN há quase duas décadas. O trabalho contou com apoio do CNPq, por meio de uma bolsa de produtividade em pesquisa, e com a participação de V. C. Maria, também do Valongo. Ao redor desse núcleo gravita uma rede que vai do Observatório Real da Bélgica, de onde partiram as campanhas no VLT, à Universidade de Potsdam, à Universidade Nacional Autônoma do México, à Universidade de Innsbruck, à Universidade de Vármia e Masúria, ao Laboratório de Astrofísica de Marselha, ao Observatório Espacial de Onsala, na Suécia, à Universidade Central do Chile e ao Centro de Astrofísica de Jodrell Bank, em Manchester.

Os próprios autores listam o que falta. A resolução dos espectros é baixa, a contaminação nebular é forte, várias feições estão misturadas, e a origem da fraca feição em 5.800 ångströms permanece aberta. Dados de resolução mais alta, no visível e no infravermelho, poderão separar a contribuição nebular das linhas de hélio e fixar melhor o balanço de ionização do carbono. Um valor direto de distância, hoje inexistente, desfaria a degenerescência com a luminosidade. E o monitoramento espectroscópico contínuo, aliado à modelagem das atmosferas, é apontado como essencial para traçar a curva de reaquecimento e restringir a física dessa fase evolutiva tão rápida. Uma análise completa de todas as observações disponíveis, dizem os autores, será apresentada em outro trabalho.

Há algo de vertiginoso em acompanhar uma estrela que morreu, voltou à vida e agora morre de novo, tudo dentro de uma única vida humana. Yukio Sakurai procurava cometas e encontrou uma anã branca ressuscitada. Os astrônomos que o seguiram viram o hidrogênio sumir, a poeira se fechar, o rádio sussurrar e, enfim, o vento quente abrir caminho pela fuligem. Quem olhar para Sagitário em 2060 ou 2090 deverá encontrar um astro bem mais quente, talvez de novo escondido, talvez acendendo ao seu redor uma nebulosa que já foi escura. O cosmos raramente nos deixa ver uma transformação do começo ao fim. Desta vez ele deixou, e a estrela de Sakurai continua a escrever, espectro após espectro, um dos raríssimos diários de bordo que temos de uma morte estelar assistida ao vivo.

Fonte: Marcolino, W.; van Hoof, P. A. M.; Maria, V. C.; Todt, H.; Van de Steene, G. C.; Toalá, J. A.; Kimeswenger, S.; Hajduk, M.; Bouret, J.-C.; Tafoya, D.; Barría, D.; Zijlstra, A. A. (2026). “The emergence of a [WC] star in Sakurai’s object”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 552, 1–6. DOI: 10.1093/mnras/stag1533. Artigo de acesso aberto sob licença Creative Commons Attribution 4.0 (CC BY 4.0). Observações do ESO (programa 111.24P1.001).