Tal como um artista que se prepara para o seu grande final, uma estrela distante está a libertar-se das suas camadas exteriores e a preparar-se para explodir como uma supernova.
Os astrónomos têm observado a enorme estrela, denominada WOH G64, desde a sua descoberta na década de 1970. É uma das maiores estrelas conhecidas e também uma das supergigantes vermelhas (RSGs) mais luminosas e massivas. A estrela está rodeada por um envelope de matéria estelar expelida, o que pode indicar que está prestes a explodir.
WOH G64 não está na Via Láctea; está na Grande Nuvem de Magalhães (LMC), a maior galáxia satélite da Via Láctea. Obter estas imagens detalhadas é uma tarefa e tanto para o Interferómetro do Very Large Telescope do ESO. É também uma grande conquista para a equipe de cientistas por trás da imagem.
Eles publicaram suas imagens e os resultados de suas observações da estrela na revista Astronomy and Astrophysics. Sua pesquisa é intitulada “Imagens do ambiente circunstelar mais interno da supergigante vermelha WOH G64 na Grande Nuvem de Magalhães.” O autor principal é Keiichi Ohnaka, astrofísico da Universidade Andres Bello, no Chile.
“Esta estrela é uma das mais extremas do seu tipo e qualquer mudança drástica pode aproximá-la de um fim explosivo.”
Jacco van Loon, coautor do estudo, Observatório Keele
“A perda de massa significativa na fase da supergigante vermelha (RSG) é de grande importância para a evolução de estrelas massivas antes de terminarem a sua vida numa explosão de supernova (SN)”, escrevem os investigadores no seu artigo. Compreender os progenitores das supernovas (SNe) é importante devido ao papel que desempenham no Universo. Estas estrelas massivas forjam elementos pesados através da nucleossíntese e depois espalham-nos pelos seus arredores quando explodem. Esses elementos pesados tornam possíveis planetas rochosos. As ondas de choque SNe também podem comprimir gás nas suas vizinhanças, o que pode desencadear o nascimento de novas estrelas. Melhores imagens de estrelas se aproximando de seus extremos explosivos ajudam os astrônomos a entendê-las melhor.
“Pela primeira vez, conseguimos obter uma imagem ampliada de uma estrela moribunda numa galáxia fora da nossa Via Láctea,” disse o autor principal Ohnaka.
WOH G64 (doravante WOH) está a impressionantes 160.000 anos-luz de distância. Embora a supergigante vermelha seja um gigante 2.000 vezes maior que o Sol, é uma distância enorme. Tudo por causa do VLTI e de um de seus instrumentos mais recentes, chamado GRAVIDADE. É um instrumento poderoso que foi instalado no VLTI em 2015.
Quando Ohnaka e seus colegas viram as imagens, ficaram entusiasmados. As imagens mostram um casulo de poeira em torno da estrela, evidência de que ela entrou em convulsão e se desfez de algumas de suas camadas externas.
“Descobrimos um casulo em forma de ovo que rodeia a estrela,” disse o autor principal Ohnaka. “Estamos entusiasmados porque isto pode estar relacionado com a drástica ejeção de material da estrela moribunda antes de uma explosão de supernova.”
Ohnaka e seus colegas observam o WOH há muito tempo, mas tiveram que esperar por instrumentos melhores para ver mais de perto.
Entre outras coisas, notaram que a estrela ficou mais escura ao longo da última década.
Gerd Weigelt é professor de astronomia no Instituto Max Planck de Radioastronomia e coautor da pesquisa. “Descobrimos que a estrela tem sofrido uma mudança significativa nos últimos 10 anos, proporcionando-nos uma rara oportunidade de testemunhar a vida de uma estrela em tempo real”, disse Weigelt. Nas suas fases finais de vida, supergigantes vermelhas como WOH G64 libertam as suas camadas exteriores de gás e poeira num processo que pode durar milhares de anos.
Jacco van Loon, diretor do Observatório Keele da Universidade de Keele, no Reino Unido, observa o WOH desde a década de 1990. “Esta estrela é uma das mais extremas do seu tipo e qualquer mudança drástica pode aproximá-la de um fim explosivo”, disse Keele.
Com os dados mais limitados disponíveis no passado, Ohnaka modelou como seria o ambiente de poeira. Esses modelos e observações previram uma forma diferente daquela revelada pelas imagens GRAVITY.
As imagens mostram uma região de emissão alongada e compacta no infravermelho próximo (NIR) que circunda a estrela. Isto sugere que uma nova poeira quente se formou perto da estrela, o que ajuda a obscurecer a própria estrela. O continuum NIR da estrela mudou na última década, o que também apoia a nova hipótese de poeira. Imagens anteriores anteriores a 2003 mostram mais absorção de hidrogênio do que imagens recentes.
Outras observações de estrelas RSG também mostram que os seus ambientes circunstelares não são esféricos. Por exemplo, a poeira que envolve o remanescente do SN1987A também não é esférica. Os astrofísicos pensam que esta poeira foi libertada pela estrela progenitora de SN1987A antes de esta evoluir para uma supergigante azul e explodir.
A forma alongada e casulo das emissões tem duas explicações possíveis. “A emissão alongada pode ser devida a um fluxo bipolar ao longo do eixo do toro de poeira”, explicam os autores. “Alternativamente, o alongamento pode ser causado pela interação com um companheiro invisível.”
As estruturas não esféricas são comuns e os pesquisadores querem compreender melhor esse fenômeno. “Dada a alta taxa de multiplicidade entre estrelas massivas, a perda de massa assimétrica e aumentada na fase RSG, que pode ser impulsionada pela interação binária, é essencial não apenas para uma melhor compreensão da evolução de estrelas massivas, mas também para interpretar espectros SN de fase inicial. ”, explicam os autores.
Infelizmente, observar o WOH está se tornando mais difícil. A poeira está obscurecendo a estrela. “A formação de nova poeira quente também significa que a estrela central está agora mais obscurecida do que nas épocas anteriores a 2009”, explicam os autores, e se a estrela continuar a libertar material, a estrela tornar-se-á mais escura.
Mas novos instrumentos poderão ajudar. O sucessor do GRAVITY, GRAVIDADE+ está sendo implementado de forma incremental e será concluído em 2026.
“Observações de acompanhamento semelhantes com instrumentos do ESO serão importantes para compreender o que se passa na estrela,” concluiu Ohnaka.
O WOH G64 está se preparando para explodir, mas isso não significa que seja iminente em termos de expectativa de vida humana. Ninguém vivo hoje testemunhará a explosão. Contudo, em termos estelares, a morte da estrela pode ser iminente.
Talvez nossos descendentes distantes, se tivermos algum, testemunhem isso.
