Estrela ficou 1.000 vezes mais brilhante em 1937 e agora sabemos o motivo

Um evento em 1937 chamou atenção de astrônomos do mundo inteiro que mal sabiam que o mistério permaneceria por muitas décadas. Uma estrela localizada na constelação de Órion ficou 1000 vezes mais brilhante de repente. Essa foi uma das primeiras observações de estrelas que aumentavam o brilho de repente que parecia não ter explicação.

Por décadas, os astrônomos encontraram estrelas com fenômenos semelhantes e a busca por uma explicação começou a ser o interesse de grupos de pesquisa. Essas estrelas ficaram conhecidas como FU Orionis que faz referência ao nome da estrela de 1937, Orionis North. O que chamou atenção é que esse comportamento parecia estar associado apenas à estrelas velhas enquanto as FU Orionis são novas.

Com novos dados do observatório ALMA, grupo de astrônomos publicou um artigo na revista The Astrophysical Journal argumentando que encontraram o motivo desses eventos. Segundo o artigo, essa é a primeira vez que dados observacionais do processo que causa o aumento do brilho foram capturados. E uma explicação física se tornou possível.

Estrelas FU Orionis

Um par de estrelas com massas de 0,6 massas solares e 1,2 massas solares está localizado na constelação de Órion. As estrelas recebem o nome de Orionis North e Orionis South, respectivamente. Elas chamaram atenção em 1937 quando a estrela Orionis North ficou cerca de 1000 vezes mais brilhante de repente. Desde então, astrônomos começaram a buscar explicação para o fenômeno.

Estrelas que tiveram eventos parecidos receberam o nome de estrelas FU Orionis em homenagem ao par de 1937. Essas estrelas chamam atenção por serem estrelas com alguns milhões de anos e muito jovens. V1647 Orionis foi uma FU Orionis que o fenômeno aconteceu em 2004 e é um dos objetos estudados também.

ALMA

O observatório ALMA localizado no Chile foi construído como uma ferramenta revolucionária para a Astronomia. Ele possui 66 antenas com o conjunto principal tendo um diâmetro de 12 metros. As 66 antenas atuam em conjunto como um grande interferômetro para observar ondas de rádio. O ALMA observa o céu o dia inteiro durante todo o ano.

Uma das grandes observações que destacou a importância do ALMA foi a foto do buraco negro M87*. Graças ao ALMA dentro do projeto que tinha objetivo fotografar um buraco negro, a foto foi possível e divulgada em 2019. Além do destaque na Ciência, o ALMA também é um sítio de turismo que atrai muitos turistas em visitação.

Sem explicação

As estrelas FU Orionis chamam atenção justamente por serem estrelas muito jovens com alguns milhões de anos. A variação de brilho não é algo incomum em estrelas mas esse processo geralmente acontece no final da vida de uma estrela. Durante o final da vida, a estrela possui variações no brilho que podem aumentar ou diminuir dependendo do estágio.

Isso acontece porque a estrela expande quando o combustível de hidrogênio acaba, nesse estágio ela se torna uma gigante vermelha. O brilho que uma gigante vermelha terá depende da massa que a estrela tinha antes de iniciar o processo. No estágio de gigante vermelha, camadas de gases escapam da superfície da estrela variando o brilho.

Disco de acreção

Quando falamos de disco de acreção, é natural pensarmos logo nos famosos discos de acreção de buracos negros. Essas estruturas recebem esse nome porque são verdadeiros discos de material, geralmente plasma, que está espiralando em direção a um objeto central. Qualquer objeto que tenha um campo gravitacional forte o suficiente, pode ter um disco de acreção.

Por isso, discos de acreção são consideravelmente comuns de encontrar em estrelas e material que está espiralando em direção a elas. Isso acontece principalmente em estrelas mais jovens que o resto de material que formou a estrela pode ficar em formato de disco ao redor dela. Há uma dinâmica complexa entre o objeto central e o disco de acreção.

Fim de um mistério

Os pesquisadores do ALMA utilizaram os dados de observação do observatório para mapear o monóxido de carbono (CO) em torno da FU Orionis de 1937. Eles encontram um filamento de CO que descreve um modelo de acreção em torno da estrela. Porém, o filamento não é massivo o suficiente para ter causado uma variação no brilho.

A ideia é que o filamento seja um resquício de um evento passado que desestabilizou o disco de acreção. Ao desestabilizar, mais material caiu em direção à estrela fazendo o brilho aumentar consideravelmente. O brilho do disco e do objeto depende da taxa de acreção que o objeto central tem.

Referência da notícia:

Hales, A. S. et al. Discovery of an Accretion Streamer and a Slow Wide-angle Outflow around FU Orionis The Astrophysical Journal, 966, 2024.