O que acontece quando duas estrelas colidem? O Telescópio Hubble fez uma descoberta surpreendente

    Graças às observações de luz ultravioleta feitas pelo Telescópio Espacial Hubble, astrônomos descobriram que uma enorme anã branca é o resultado de um grande cataclismo.

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    Ilustração representando a fusão estelar quente que formou a anã branca ultramassiva WD 0525+526. Crédito: Dra. Snehalata Sahu/Universidade de Warwick.

    Astrônomos da Universidade de Warwick, na Inglaterra, encontraram evidências surpreendentes de que uma anã branca próxima, conhecida como WD 0525+526, é, na verdade, o produto da fusão de duas estrelas, um evento raro que desafia as explicações convencionais da evolução estelar. A descoberta foi possível graças a observações ultravioleta feitas com o Telescópio Espacial Hubble, que detectou traços de carbono na atmosfera quente da anã, um sinal fundamental de sua origem incomum.

    Anãs brancas são núcleos densos deixados para trás após o colapso de estrelas que esgotaram seu combustível.

    Embora muito comuns no Universo, aquelas anãs com massas maiores que a do Sol são extremamente raras e levantam várias questões. É o caso da WD 0525+526, uma anã branca de massa ultra-alta localizada a apenas 130 anos-luz da Terra, cuja formação era um mistério... até agora.

    Uma origem que aponta para uma colisão estelar

    No espectro visível, WD 0525+526 parecia uma anã branca pesada, porém comum. No entanto, quando observada em luz ultravioleta, a equipe liderada pela pesquisadora Dra. Snehalata Sahu descobriu uma assinatura sutil, porém reveladora: a presença de carbono em sua atmosfera rica em hidrogênio. Esse elemento normalmente permanece oculto sob espessas camadas de hidrogênio e hélio que circundam o núcleo de carbono-oxigênio, mas, neste caso, algo incomum o trouxe à superfície.

    "A detecção de traços de carbono é uma pista fundamental", explicou Sahu. "Isso indica que esta anã branca não surgiu do colapso de uma única estrela massiva, mas provavelmente é o remanescente da fusão de duas estrelas. Além disso, sugere que muitas outras como ela podem existir, ocultas a olho nu e detectáveis apenas com observações no ultravioleta", disse.

    Camadas finas e processos inéditos

    Um dos aspectos mais impressionantes do estudo, publicado na revista Nature Astronomy, é que as camadas de hidrogênio e hélio que circundam WD 0525+526 são dez bilhões de vezes mais finas do que as de uma anã branca típica. Segundo o Dr. Antoine Bédard, coautor do artigo, essas camadas foram removidas durante a colisão estelar, permitindo que o carbono subisse à superfície.

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    O Telescópio Hubble está em serviço há 35 anos. Crédito: NASA.

    No entanto, a quantidade de carbono detectada é 100.000 vezes menor do que a encontrada em outros remanescentes de fusões estelares. Isso, somado à sua alta temperatura (quase quatro vezes a do Sol), indica que WD 0525+526 está em um estágio muito inicial de evolução pós-fusão, mais jovem do que qualquer outro caso conhecido.

    Além disso, a equipe identificou um fenômeno nunca antes observado em uma anã branca: a semiconvecção, um processo sutil que permite que pequenas quantidades de carbono subam lentamente em uma atmosfera ainda muito quente para a convecção tradicional.

    Uma nova referência para a compreensão de sistemas binários

    A pesquisa não apenas fornece uma perspectiva única sobre um objeto estelar específico, mas também enriquece nossa compreensão do destino de sistemas binários, o que é essencial para entender eventos cósmicos, como supernovas.

    "Detectar evidências claras de uma fusão em uma anã branca individual é muito raro", disse o professor Boris Gänsicke, que obteve os dados do Hubble para o estudo. "Graças à espectroscopia ultravioleta, podemos detectar esses sinais em um estágio inicial, quando ainda são invisíveis aos telescópios ópticos", disse.

    O papel fundamental do Hubble e o que vem a seguir

    A atmosfera da Terra bloqueia a luz ultravioleta, portanto, essas observações só podem ser feitas do espaço. Atualmente, o Hubble é o único instrumento capaz de fazer isso, mas após 35 anos de serviço, os astrônomos enfatizam a urgência de planejar sua substituição.

    À medida que WD 0525+526 esfria ao longo dos próximos milhões de anos, o carbono provavelmente se tornará mais evidente. Por enquanto, seu brilho ultravioleta representa uma janela única para o momento exato após uma fusão estelar, tornando-se um novo ponto de referência para pesquisas futuras sobre como as estrelas terminam suas vidas.

    Referência da notícia

    A hot white dwarf merger remnant revealed by an ultraviolet detection of carbon. 06 de agosto, 2025. Sahu, et al.