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jul 21

R136a1: Os astrônomos do ESO descobrem a estrela mais luminosa e também a mais massiva do Universo conhecido

Qual é a estrela mais brilhante?

Qual é a estrela mais massiva?

Combinando os dispositivos do Very Large Telescope do ESO, os astrônomos observaram algumas estrelas com a maior massa já descobertas até agora, uma delas que possuía mais de 300 M☼ (300 vezes a massa do Sol) quando se formou, ou seja, com duas vezes mais massa que o atual limite superior estelar estimado em 150 M☼. A existência destes Behemoths cósmicos, milhões de vezes mais luminosos que o Sol poderá responder a famosa pergunta “Qual é a maior massa que as estrelas podem atingir no Universo?”.

Comparativo do tamanho das estrelas (da esquerda para a direita): anã vermelha (0,1 M☼), anã amarela (o nosso Sol), anã azul (8 M☼) e a estrela mais massiva hipergigante azul R136a1 (300 M☼)

Comparativo do tamanho das estrelas (da esquerda para a direita): anã vermelha (0,1 M☼), anã amarela (o nosso Sol), anã azul (8 M☼) e a estrela mais massiva hipergigante azul R136a1 (300 M☼)

Um grupo de pesquisa de astrônomos liderado por Paul Crowther, Professor de Astrofísica na Universidade de Sheffield, utilizou o Very Large Telescope do ESO (VLT), combinando com dados de arquivo do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, para estudar detalhadamente dois aglomerados estelares jovens, NGC 3603 e RMC 136a. NGC 3603 é um berçário estelar, onde brilhantes astros se formam freneticamente a partir das extensas nuvens de gás e poeira da nebulosa, que reside a cerca de 22.000 anos-luz de distância (eso1005) da Terra.  RMC 136a (mais conhecido por R136) é outro aglomerado estelar composto por estrelas jovens, quentes e de grande massa, que se situa no interior da Nebulosa da Tarântula, na galáxia vizinha Grande Nuvem de Magalhães, a cerca de 165.000 anos-luz de distância (eso0613).

O grupo de pesquisa encontrou várias estrelas com temperaturas à superfície de mais de 40.000 K, ou seja, mais de sete vezes mais quentes que o nosso Sol (5.778 K), algumas dezenas de vezes maiores em tamanho e vários milhões de vezes mais brilhantes. Comparações com modelos estelares levam à conclusão de que várias destas estrelas nasceram com massas superiores a 150 M☼. A estrela R136a1, encontrada no aglomerado R136, é a estrela de maior massa já identificada até hoje, com uma massa efetiva atual de cerca de 265 M☼. Estima-se que R136a1 possuía uma massa de 320 M☼ quando se formou.

Para o NGC 3603, os astrônomos puderam igualmente medir diretamente a massa de duas estrelas que pertencem a um sistema de estrela dupla [1], de modo a validar os modelos utilizados. As estrelas A1, B e C neste aglomerado têm massas estimadas, quando surgiram, acima ou próximas de 150 M☼.

Zoom do aglomerado estelar RMC 136a. Crédito: ESO/P. Crowther/C.J. Evans

Zoom do aglomerado estelar RMC 136a. Crédito: ESO/P. Crowther/C.J. Evans

Estrelas que emagrecem violentamente

Estrelas de grande massa produzem ventos cósmicos muito poderosos. “Contrariamente aos seres vivos, estas estrelas nascem muito pesadas e vão perdendo peso à medida que envelhecem,” disse Paul Crowther. “Com apenas um pouco mais de um milhão de anos, a estrela mais extrema, R136a1, encontra-se já na “meia-idade” e submeteu-se a um intenso programa de perda de peso, tendo já perdido um quinto da sua massa inicial durante este tempo, o que corresponde a mais de cinqüenta vezes a massa do Sol.”

Se a R136a1 substituísse o Sol no nosso Sistema Solar, seria muito mais brilhante que nosso astro-rei, na mesma proporção que o Sol é mais brilhante que a Lua Cheia. “A sua elevada massa reduziria o tamanho do ano na Terra de cerca de três semanas, e a Terra seria banhada por radiação ultravioleta incrivelmente intensa, o que tornaria impossível a existência de vida no nosso planeta,” disse Raphael Hirschi da Universidade de Keele, também pertencente ao grupo de pesquisa.

eso1030d - R136a1

Imagem nas freqüências próximas do infravermelho do aglomerado estelar R136, capturada em alta resolução com o uso da técnica de ótica adaptiva via VLT do ESO. R136a1, a estrela mais massiva conhecida, está localizada no centro da imagem. Crédito: ESO/P. Crowther/C.J. Evans

Estas estrelas hiper massivas são extremamente raras, formando-se apenas no interior dos aglomerados estelares mais densos. Distinguir estrelas individuais – o que foi agora conseguido pela primeira vez – requer um poder resolvente extraordinário por parte dos instrumentos infravermelhos do VLT [2].

Comparação R136a1 e o Sol, 35 vezes o diâmetro e 265 vezes a massa. Crédito: S&T: Gregg Dinderman

Comparação R136a1 e o Sol, 35 vezes o diâmetro e 265 vezes a massa. Crédito: S&T: Gregg Dinderman

O grupo de pesquisa também estimou  a massa máxima possível das estrelas pertencentes a estes aglomerados e o número relativo de estrelas de maior massa. “As estrelas menores têm um limite inferior para a massa de aproximadamente oitenta vezes a massa de Júpiter, limite abaixo do qual se tornam “estrelas falhadas” ou anãs marrons (em Portugal: anãs castanhas),” disse o membro do grupo de pesquisa Olivier Schnurr do Astrophysikalisches Institut de Potsdam. “Os nossos novos resultados apóiam a idéia anterior de que também existe um limite superior para a massa das estrelas, embora os resultados subam este limite de um fator dois, para cerca de 300 M☼.”

No interior de R136, apenas quatro estrelas pesavam mais do que 150 M☼ no momento do seu nascimento, no entanto são estas que são responsáveis por praticamente metade do vento estelar e da radiação liberada por todo o aglomerado. A R136a1 liberta energia para o meio envolvente de mais de um fator cinqüenta quando comparada com o aglomerado da Nebulosa de Órion, a região de formação de estrelas de grande massa mais próxima da Terra.

Vidas curtas <=> estrelas muito raras

Compreender a formação de estrelas de grande massa é, por si só, bastante complexo, devido à suas vidas muito curtas e ventos poderosos, no entanto a identificação de casos tão extremos como a R136a1 complica ainda mais o já elevado desafio posto às teorias. “Ou estas estrelas se formaram já muito grandes ou então estrelas menores fundiram-se entre si para as produzirem,” explica Crowther.

Estrelas com massas compreendidas entre 8 M☼ e 150 M☼ explodem no final das suas curtas vidas sob a forma de supernovas, das quais restam objetos exóticos, tais como estrelas de nêutrons ou buracos negros. Tendo agora estabelecido a existência de estrelas com massas compreendidas entre 150 M☼ e 300 M☼, os astrônomos levantam a hipótese da existência de objetos excepcionalmente brilhantes,  “supernovas instáveis”, que explodem completamente sem deixar restos de espécie alguma e que libertam até cerca de 10 M☼ em ferro para o meio interestelar. Alguns candidatos a tais explosões foram já propostos há alguns anos atrás.

A R136a1 não é apenas a estrela de maior massa alguma vez encontrada, mas é também a que apresenta a maior luminosidade, sendo cerca de 10 milhões de vezes mais brilhante que o Sol. “Devido à raridade de tais objetos, penso que será bastante improvável que este novo recorde seja batido nos tempos mais próximos,” conclui Crowther.

Vídeo: passeando em 3D pela NGC 3603

Este trabalho foi apresentado em artigo científico publicado em Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (“The R136 star cluster hosts several stars whose individual masses greatly exceed the accepted 150 M☼ stellar mass limit”, por P. Crowther et al.).

O grupo desta pesquisa é composto por Paul A. Crowther, Richard J. Parker e Simon P. Goodwin  (University of Sheffield, UK), Olivier Schnurr (University of Sheffield e Astrophysikalisches Institut Potsdam, Germany), Raphael Hirschi (Keele University, UK) e Norhasliza Yusof e Hasan Abu Kassim (University of Malaya, Malaysia).

Notas

[1] A estrela A1 na NGC 3603 é uma estrela dupla, com um período orbital de 3,77 dias. As duas estrelas do sistema têm, respectivamente, 120M☼ e 92 M☼ (M☼ = massa do Sol), o que significa que se formaram com as massas respectivas de 148 M☼ e 106 M☼.
[2] O grupo de pesquisa utilizou os instrumentos SINFONI, ISAAC e MAD, todos montados no Very Large Telescope do ESO, em Cerro Paranal, Chile.

Fontes

O artigo acima é uma tradução livre (com adaptações editoriais e complementos), baseada nas fontes abaixo:

  1. ESO: Stars Just Got Bigger – A 300 Solar Mass Star Uncovered
  2. RAS: Astronomers find a 300 solar mass star

Artigo Científico

Paul A Crowther (Sheffield), Olivier Schnurr (Sheffield, AIP), Raphael Hirschi (Keele, Tokyo), Norhasliza Yusof (Malaya), Richard J Parker (Sheffield), Simon P Goodwin (Sheffield), Hasan Abu Kassim (Malaya). The R136 star cluster hosts several stars whose individual masses greatly exceed the accepted 150 Msun stellar mass limit

Links

  1. AstroPT:  Descoberta Estrela com 300 Massas Solares
  2. Science Daily: Stars Just Got Bigger: A 300-Solar-Mass Star Uncovered
  3. Space.com: Heftiest Star Discovery Shatters Cosmic Record

._._.

6 comentários

2 menções

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  1. Juninn

    Nãoo não, galera !!!

    Sou novo por aqui e já vou chegar bicaaando !!!^^

    Meu nome é Junior, sou de Brasília/DF e me amarro em astronomia, acabei achando o site em meio a pesquisas no Googlito ^^

    Massa estelar e Tamanho estelar são coisas completamente distintas !!

    Sim, VY Canis majoris continua sendo a MAIOR estrela do universo, sendo 1800 a 2000 vezes maior que o nosso Sol ( ou seja, caberia cerca de 1800 a 2000 sois dentro de Canis majoris, mas isso é relativo a extensão, tamanho!!).

    Entretanto, em termos de MASSA, Canis majoris é cerca de 15 a 25 vezes mais massiva.

    R136a1 é 265 vezes mais massiva que o sol, mas isso não quer dizer que ela seja 265 vezes maior que o sol.
    Logo, VY Canis Majoris continua sendo a maior estrela conhecida, entretanto, a mais massiva é R136a1.
    Concordo plenamente com o amigo acima que Canis Majoris é a maior estrela enquanto R136a1 é a mais massiva.

    Tamanho estelar e massa estelar são definições distintas !!!!

    Um abraço a todos!

  2. Chiyoko Gonçalves

    Existe um probleminha na concordância na frase que segue, ela se encontra no primeiro parágrafo: ““Qual é a maior massa as estrelas podem atingir no Universo?”” . Penso ser bom corrigi-la.
    No mais, gosto muito do blog.

    1. ROCA

      Obrigado, faltou o “que”.
      Já corrigi.
      ““Qual é a maior massa que as estrelas podem atingir no Universo?””

  3. Luiz Bonfim

    Ok, Compreendi.

    Segue link do ranking das estrelas mais massivas.
    http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_most_massive_stars

    A estrela R136a1 aparece no topo da lista.

  4. Luiz Bonfim

    Olá !!!!!!!!!

    A informação que foi divulgada em todo o mundo sobre a descoberta da estrela mais massiva do Universo me trouxe muitas dúvidas.
    Sempre pesquisei sobre as maiores estrelas do Universo e se baseio no site da Wikipédia, onde mostra que a maior estrela do Universo é a VY Canis Majoris com 1800 a 2000 vezes maior que o nosso Sol.
    A estrela R136a1 é somente 265 vezes a massa do sol.
    Existem 30 estrelas maiores do que a R136a1.
    Segue link do site: http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_largest_known_stars

    Grato e no aguardo de uma explicação melhor.

    1. ROCA

      Luiz Bonfim,

      Cuidado! Tamanho estelar é uma coisa e massa estelar outra bem diferente.

      VY Canis Majoris já foi a maior em tamanho… NÃO É MAIS.

      Mas em massa a VY Canis Majoris (15 a 25 vezes a massa do Sol) é uma pequena fração da R136a1.

      Pense nisso.

      Veja minha resposta de 3 anos atrás quando a LBV1806-20 reinava como a mais brilhante e massiva: http://br.answers.yahoo.com/question/index?qid=20080118054749AAsO2vk

  1. O violento aglomerado estelar R136 nas Nuvens de Magalhães » O Universo - Eternos Aprendizes

    […] No centro da região de formação estelar 30 Doradus reside um enorme aglomerado que contém algumas das mais massivas e luminosas estrelas conhecidas. […]

  2. Para formar estrelas massivas são necessários densos berçários cósmicos? « Eternos Aprendizes

    […] Novos estudos indicam que as estrelas mais massivas do Universo podem se formar basicamente em qualquer lugar, mesmo sem a presença de outras estrelas nas […]

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