Não é exatamente um doador de órgãos, mas uma estrela na direção do núcleo hiperpovoado da Via Láctea doando parte de sua massa a um vizinho adormecido. O resultado? O vizinho adormecido voltou à vida com uma explosão de raios-X capturada pelo observatório espacial da ESA (Laboratório Internacional de Astrofísica de Raios Gama) da ESA.
“A INTEGRAL capturou um momento único no nascimento de um sistema binário raro” - Enrico Bozzo, Universidade de Genebra.
Os vizinhos provavelmente estão emparelhados há bilhões de anos, o que não é digno de nota: as estrelas geralmente vivem em pares binários. Mas o par descoberto pelo INTEGRAL em 13 de agosto de 2017 é muito incomum. A estrela doadora é uma gigante vermelha e o destinatário é uma estrela de nêutrons. Até agora, os astrônomos conhecem apenas 10 desses pares, chamados "binários simbióticos de raios-X".
Para entender o que está acontecendo entre esses vizinhos, temos que olhar para a evolução estelar.
A estrela doadora está em sua fase gigante vermelha. É quando uma estrela na mesma faixa de massa que a nossa estrela atinge o estágio posterior de sua vida. À medida que sua massa se esgota, a gravidade não consegue manter a estrela unida da mesma maneira que durante a parte inicial de sua vida. A estrela se expande para fora em milhões de quilômetros. Ao fazê-lo, lança material estelar de suas camadas externas em um vento solar que percorre várias centenas de km / s.
Seu vizinho está em um estado diferente. É uma estrela que teve uma massa inicial de 25 a 30 vezes o Sol. Quando uma estrela desse tamanho se aproxima do fim de sua vida, sofre um destino diferente. Estrelas tão grandes vivem rápido e queimam seu combustível rapidamente. Então, eles explodem como supernovas, neste caso deixando um cadáver para trás. No sistema binário capturado por INTEGRAL, o cadáver é uma estrela giratória de nêutrons com um campo magnético.
Estrelas de nêutrons são densas. Na verdade, eles são alguns dos objetos estelares mais densos que conhecemos, acumulando tanta massa quanto uma vez e meia de nossos Sóis em um objeto com apenas 10 km de diâmetro.
Quando o vento estelar do gigante vermelho encontrou a estrela de nêutrons, a estrela de nêutrons diminuiu sua taxa de rotação e explodiu em vida, emitindo raios-X de alta energia.
"O INTEGRAL capturou um momento único no nascimento de um sistema binário raro", diz Enrico Bozzo, da Universidade de Genebra, principal autor do artigo que descreve a descoberta. "O gigante vermelho lançou um vento lento suficientemente denso para alimentar sua companheira estelar de nêutrons, dando origem à emissão de alta energia do núcleo estelar morto pela primeira vez."
Depois que a INTEGRAL localizou o raio x do binário, outras observações foram seguidas rapidamente. Os telescópios espaciais XMM Newton da ESA e NuSTAR e Swift da NASA começaram a funcionar, juntamente com telescópios terrestres. Essas observações confirmaram o que as observações iniciais mostraram: este é um par muito peculiar de estrelas.
"... acreditamos que vimos os raios X ligando pela primeira vez." - Erik Kuulkers, cientista do projeto ESA INTEGRAL.
A estrela de nêutrons gira muito lentamente, levando cerca de 2 horas para girar, o que é notável, já que outras estrelas de nêutrons podem girar muitas vezes por segundo. O campo magnético da estrela de nêutrons também foi muito mais forte do que o esperado. Pensa-se que o campo magnético ao redor de uma estrela de nêutrons enfraquece com o tempo, tornando-a uma estrela de nêutrons relativamente jovem. E um gigante vermelho é velho, então esse é um par muito estranho entre o velho gigante vermelho e a jovem estrela de nêutrons.
Uma explicação possível é que a estrela de nêutrons não se formou a partir de uma supernova, mas de uma anã branca. Nesse cenário, a anã branca entraria em colapso em uma estrela de nêutrons após um longo período de alimentação com material da gigante vermelha. Isso explicaria a disparidade nas idades das duas estrelas no sistema.
"Esses objetos são intrigantes", diz Enrico. “Pode ser que o campo magnético da estrela de nêutrons não decaia substancialmente com o tempo, afinal, ou a estrela de nêutrons realmente se formou mais tarde na história do sistema binário. Isso significaria que ela caiu de uma anã branca para uma estrela de nêutrons como resultado de alimentar a gigante vermelha por um longo tempo, em vez de se tornar uma estrela de nêutrons como resultado de uma explosão de supernova mais tradicional de uma estrela maciça de vida curta. "
A próxima pergunta é quanto tempo esse processo continuará? É de curta duração ou o começo de um relacionamento de longo prazo?
"Nós não vimos esse objeto antes nos últimos 15 anos de nossas observações com o INTEGRAL, por isso acreditamos que vimos os raios X ligando pela primeira vez", diz Erik Kuulkers, cientista de projeto INTEGRAL da ESA. "Continuaremos observando como se comporta, caso seja apenas um longo" arroto "dos ventos, mas até agora não vimos nenhuma mudança significativa."
O observatório espacial INTEGRAL foi lançado em 2002 para estudar alguns dos fenômenos mais energéticos do universo. Ele se concentra em coisas como buracos negros, estrelas de nêutrons, núcleos galácticos ativos e supernovas. INTEGRAL é uma missão da Agência Espacial Européia em cooperação com os Estados Unidos e a Rússia. Sua data final prevista é dezembro de 2018.
