A cerca de 2.000 anos-luz de distância da Terra, há uma estrela se catapultando em direção à borda da Via Láctea. Esta estrela em particular, conhecida como LP 40−365, faz parte de um tipo único de estrelas que se movem rapidamente – pedaços remanescentes de estrelas anãs brancas massivas – que sobreviveram em pedaços após uma explosão estelar gigantesca.
"Esta estrela está se movendo tão rápido que quase certamente está deixando a galáxia … [está] se movendo quase três milhões de quilômetros por hora", disse JJ Hermes, professor assistente de astronomia da Faculdade de Artes e Ciências da Universidade de Boston. Mas por que esse objeto voador está saindo da Via Láctea? Porque é um estilhaço de uma explosão passada – um evento cósmico conhecido como supernova – que ainda está sendo impulsionado para frente.
"Ter passado por uma detonação parcial e ainda sobreviver é muito legal e único, e foi apenas nos últimos anos que começamos a pensar que esse tipo de estrela poderia existir", diz Odelia Putterman, uma ex-aluna da BU que já trabalhou no laboratório de Hermes.
Em um novo artigo publicado no The Astrophysical Journal Letters , Hermes e Putterman relatam novas observações sobre esse "estilhaço estelar" que sobrou que dá uma visão para outras estrelas com passados ​​catastróficos semelhantes.
Putterman e Hermes analisaram dados dos instrumentos Hubble e TESS da NASA que examinam o céu e recolhe informação de luz em estrelas próximas ou distantes. Ao olhar para vários tipos de dados de luz de ambos os telescópios, os pesquisadores e seus colaboradores descobriram que a LP 40−365 não está apenas sendo lançada para fora da galáxia, mas com base nos padrões de brilho dos dados, também está girando ao sair.
"A estrela está basicamente sendo atingida pela explosão e estamos [observando] sua rotação ao sair", diz Putterman, que é o segundo autor do artigo.
"Cavamos um pouco mais fundo para descobrir por que aquela estrela [estava repetidamente] ficando mais brilhante e mais fraca, e a explicação mais simples é que estamos vendo algo em [sua] superfície girar para dentro e para fora de vista a cada nove horas", sugerindo que essa é a taxa de rotação da estrela, diz Hermes. Todas as estrelas giram – até mesmo nosso sol gira lentamente em seu eixo a cada 27 dias. Mas para um fragmento de estrela que sobreviveu a uma supernova, nove horas é considerado relativamente lento.
Supernovas ocorrem quando uma anã branca fica muito grande para se sustentar, eventualmente desencadeando uma detonação cósmica de energia. Encontrar a taxa de rotação de uma estrela como a LP 40−365 após uma supernova pode fornecer pistas sobre o sistema de duas estrelas original de onde veio. É comum no universo que as estrelas venham em pares próximos, incluindo anãs brancas, que são estrelas altamente densas que se formam no final da vida de uma estrela com massa parecida com a massa do Sol. Se uma anã branca dá muita massa para a outra, a estrela que está sendo despejada pode se autodestruir, resultando em uma supernova. As supernovas são comuns na galáxia e podem acontecer de muitas maneiras diferentes, de acordo com os pesquisadores, mas geralmente são muito difíceis de ver. Isso torna difícil saber qual estrela implodiu e qual estrela despejou muita massa em sua parceira.
Com base na taxa de rotação relativamente lenta da LP 40−365, Hermes e Putterman se sentem mais confiantes de que é estilhaço da estrela que se autodestruiu após ser alimentado com muita massa por seu parceiro, quando eles estavam orbitando um ao outro em alta velocidade. Como as estrelas estavam orbitando uma à outra tão rápida e proximamente, a explosão atingiu ambas as estrelas, e agora vemos apenas a LP 40-365.
"Este [artigo] adiciona mais uma camada de conhecimento sobre o papel que essas estrelas desempenharam quando a supernova ocorreu", e o que pode acontecer após a explosão, diz Putterman. "Ao entender o que está acontecendo com esta estrela em particular, podemos começar a entender o que está acontecendo com muitas outras estrelas semelhantes que vieram de uma situação semelhante."
"Essas estrelas são muito estranhas", diz Hermes. Estrelas como a LP 40-365 não são apenas algumas das estrelas mais rápidas conhecidas pelos astrônomos, mas também as estrelas mais ricas em metal já detectadas. Estrelas como o nosso Sol são compostas de hélio e hidrogênio, mas uma estrela que sobreviveu a uma supernova é principalmente composta de material metálico, porque "o que estamos vendo são subprodutos de violentas reações nucleares que acontecem quando uma estrela se explode, criando estilhaços de estrelas como este especialmente fascinantes para se estudar.