Um sistema estelar extremo está dando novo significado para o ato de se surfar uma onda. O sistema estelar intrigou os pesquisadores porque é a estrela pulsante, que pulsa como a batida de um coração, mais dramática já registrada. Agora, novos modelos revelaram que ondas titânicas, geradas pelas marés, estão repetidamente quebrando em uma das estrelas do sistema – a primeira vez que esse fenômeno já foi visto em uma estrela. Estrelas pulsantes são estrelas em pares próximos que pulsam periodicamente em brilho, como o ritmo de um coração batendo em uma máquina de EKG.
As estrelas nos sistemas pulsantes percorrem órbitas ovais alongadas. Sempre que se aproximam, as gravidades das estrelas geram marés – assim como a Lua cria marés oceânicas na Terra. As marés esticam e distorcem as formas das estrelas, alterando a quantidade de luz estelar vista vindo delas, conforme seus lados largos ou estreitos alternadamente enfrentam a Terra. Um novo estudo explica por que as flutuações de brilho de um sistema de estrela pulsante particularmente extremo medem cerca de 200 vezes maior do que as estrelas pulsantes típicas.
A causa: ondas gigantescas que rolam pela estrela maior, agitadas quando sua estrela companheira menor faz passagens próximas regularmente. Essas ondas de maré atingem alturas e velocidades tão elevadas, segundo o estudo, que as ondas quebram – semelhantes às ondas do oceano – e caem na superfície da estrela maior. Apelidada de estrela do coração partido pelos astrônomos, o sistema oferece um olhar sem precedentes sobre como as estrelas massivas interagem. “Cada queda das ondas titânicas da estrela libera energia suficiente para desintegrar nosso planeta inteiro várias centenas de vezes”, diz Morgan MacLeod, Pós-Doutor em Astrofísica Teórica no Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian (CfA) e autor de um novo estudo publicado na Nature Astronomy relatando as descobertas. “São ondas realmente grandes.” E ainda assim, de acordo com o Professor Abraham (Avi) Loeb, orientador de MacLeod, o Diretor do Instituto de Teoria e Computação no CfA e o outro autor do artigo, “Ondas quebrando em estrelas são tão belas quanto as das praias de nossos oceanos.”
Estrelas pulsantes foram vistas pela primeira vez quando o telescópio espacial caçador de exoplanetas da NASA, Kepler, identificou suas pulsações estelares de brilho, geralmente sutis. A estrela do coração partido, extrema, porém, está longe de ser sutil. A estrela maior no sistema é quase 35 vezes a massa do Sol e, junto com sua estrela companheira menor, é oficialmente designada MACHO 80.7443.1718 – não por qualquer força estelar, mas porque as mudanças de brilho do sistema foram registradas pela primeira vez pelo Projeto MACHO nos anos 1990, que procurava sinais de matéria escura em nossa galáxia. A maioria das estrelas pulsantes varia em brilho apenas cerca de 0,1%, mas MACHO 80.7443.1718 se destacou para os astrônomos por causa de suas oscilações de brilho dramaticamente sem precedentes, para cima e para baixo em 20%. “Não conhecemos nenhuma outra estrela pulsante que varie tão violentamente”, diz MacLeod.
Para desvendar o mistério, MacLeod criou um modelo de computador de MACHO 80.7443.1718. Seu modelo capturou como a gravidade interagente das duas estrelas gera marés massivas na estrela maior. As ondas de maré resultantes sobem cerca de um quinto do raio da estrela gigante, o que equivale a ondas tão altas quanto três sóis empilhados um em cima do outro, ou aproximadamente 4 milhões de quilômetros de altura. As simulações mostram que as ondas massivas começam como inchaços suaves e organizados, assim como as ondas da água do oceano, antes de se enrolarem sobre si mesmas e quebrarem. Como os frequentadores da praia sabem, as ondas do oceano que quebram poderosamente lançam respingos e bolhas, deixando “uma grande bagunça espumosa” onde antes havia uma onda suave, diz MacLeod. A tremenda liberação de energia das ondas quebrando em MACHO 80.7443.1718 tem dois efeitos, mostra o modelo de MacLeod. Faz a superfície estelar girar cada vez mais rápido e lança gás estelar para fora, formando uma atmosfera estelar rotativa e brilhante. Cerca de uma vez por mês, as duas estrelas passam uma pela outra e uma nova onda monstruosa atravessa a superfície da estrela do desgosto.
Cumulativamente, essa agitação fez a estrela maior em MACHO 80.7443.1718 inchar em seu equador cerca de 50% mais do que em seus polos. E, com cada nova onda que passa, mais material é lançado para fora, como “massa de pizza girando lançando pedaços de queijo e molho”, diz MacLeod. O brilho característico dessa atmosfera foi uma das principais pistas de que as ondas estavam quebrando na superfície da estrela, de acordo com MacLeod. Por mais sem precedentes que seja MACHO 80.7443.1718, é improvável que seja única. Das quase 1.000 estrelas pulsantes descobertas até agora, cerca de 20 delas exibem grandes flutuações de brilho que se aproximam das do sistema simulado por MacLeod e Loeb.
“Essa estrela do coração partido pode ser apenas a primeira de uma crescente classe de objetos astronômicos”, diz MacLeod. “Já estamos planejando uma busca por mais estrelas do coração partido, procurando as atmosferas brilhantes lançadas por suas ondas quebrando.” Considerando tudo, MacLeod diz que somos sortudos por termos capturado a estrela nesta fase, “Estamos observando um momento breve e transformador em uma longa vida estelar.” E ao observar a colossal onda rolar pela superfície estelar, os astrônomos esperam ganhar uma compreensão de como as interações próximas moldam a evolução dos pares estelares.
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