Publicado 18/02/2025 06:47

Estrelas hipergigantes amarelas registram erupções cíclicas

Novas descobertas sobre as misteriosas explosões de estrelas hipergigantes amarelas
REAL OBSERVATORIO DE BÉLGICA

MADRID 18 fev. (EUROPA PRESS) -

Um estudo de cinco anos revelou novas percepções sobre as propriedades das hipergigantes amarelas, uma classe de estrelas pesadas conhecidas por suas erupções espetaculares.

Os cientistas se concentraram em Rho Cassiopeiae (Rho Cas), HR 8752 e HR 5171A, e revelaram que Rho Cas entra em erupção ciclicamente a cada 10 a 40 anos, com grandes flutuações na temperatura de sua superfície.

Alex Lobel, do Observatório Real da Bélgica (ROB), fez parte desse estudo internacional que combinou dados históricos de 138 anos. Os resultados, publicados na Astronomy and Astrophysics, mostram que pulsações vigorosas desencadeiam essas erupções maciças. Eles também fornecem uma compreensão mais clara da rápida evolução das hipergigantes amarelas e sua possível transformação em estrelas variáveis azuis luminosas ou supernovas explosivas.

As hipergigantes estão entre as estrelas mais maciças e luminosas da nossa galáxia. Elas apresentam eventos de erupção recorrentes e dramáticos que intrigam os astrônomos há décadas. Membros importantes são Rho Cassiopeiae, HR 8752 e HR 5171A. Elas estão nos estágios finais de sua rápida evolução, oferecendo informações exclusivas sobre o ciclo de vida de estrelas muito pesadas, com temperaturas de superfície comparáveis às do Sol, mas sendo até meio milhão de vezes mais luminosas.

O estudo das hipergigantes oferece aos astrônomos uma rara visão do final da vida das estrelas massivas. Em particular, podemos observar o estágio imediatamente anterior à sua evolução para supernovas de colapso do núcleo ou, alternativamente, para uma classe diferente de hipergigantes mais quentes chamadas variáveis azuis luminosas.

Essa transição ocorre quando as hipergigantes amarelas evoluem rapidamente através da chamada lacuna evolutiva amarela no diagrama superior de Hertzsprung-Russell de temperatura estelar versus luminosidade. A compreensão das explosões e pulsações recorrentes das hipergigantes amarelas ajuda os astrônomos a refinar modelos teóricos de estágios evolutivos estelares avançados e a melhorar a compreensão dos fenômenos cíclicos de erupção estelar.

O novo estudo, realizado nos últimos cinco anos por uma equipe internacional de cientistas da Holanda (Universidade de Leiden), Bélgica (ROB) e Reino Unido (Universidade de Durham), também incorpora valiosas contribuições de dados de astrônomos amadores de todo o mundo, informa a ROB em um comunicado.

A equipe se concentrou em Rho Cas, uma das hipergigantes mais estudadas e visíveis a olho nu, e analisou a variabilidade do brilho a longo prazo de 1885 a 2023. Esse grande conjunto de dados permitiu que eles investigassem suas propriedades físicas excepcionais, bem como o início e a progressão de três grandes eventos de explosão atmosférica em 1986, 2000 e 2013.

Essas observações de longo prazo revelam um padrão fascinante: Rho Cas apresenta erupções atmosféricas cíclicas aproximadamente a cada 10 a 40 anos, cada uma das quais envolve uma flutuação significativa na temperatura da superfície, variando de aproximadamente 4.500 a 7.500 °C. As novas descobertas oferecem uma oportunidade única de acompanhar uma estrela muito maciça em meio a mudanças evolutivas aceleradas.

Pela primeira vez, a equipe calculou relações precisas de calibração de temperatura com base em dados espectroscópicos confiáveis, combinados com observações fotométricas entre 1962 e 2020. Essa nova metodologia permite uma análise mais precisa dessas estrelas extremas, em particular do comportamento dinâmico de suas enormes atmosferas (as hipergigantes amarelas têm diâmetros 400 a 700 vezes maiores que o do Sol).

O estudo revela que as pulsações da Rho Cas se tornam mais intensas à medida que um evento de explosão se aproxima. Em particular, os períodos de pulsação observados na curva de brilho da banda V (ou visível) das hipergigantes se tornam mais longos, e as amplitudes de pulsação aumentam nos anos que antecedem um evento de erupção. Isso indica que fortes pulsações radiais desempenham um papel crucial no desencadeamento de erupções recorrentes, que ocorreram seis vezes nos últimos 138 anos, com intervalos de tempo de 10, 41, 40, 14 e 13 anos.

De acordo com o Dr. Lobel, coautor desse estudo, "esta é a primeira investigação abrangente que utiliza praticamente todos os dados históricos disponíveis sobre Rho Cas que coletamos da literatura, que remonta ao século XIX. Além disso, conseguimos combiná-los com novas observações, incluindo contribuições valiosas de astrônomos amadores.

A pesquisa também investigou duas outras hipergigantes amarelas famosas, HR 8752 e HR 5171A. Descobriu-se que a HR 8752 evoluiu em uma trajetória evolutiva azul após 1996, e seu brilho visual permaneceu quase constante entre 2017 e 2023. A HR 5171A retomou seu padrão de pulsação no início de 2018 após um período de brilho gradualmente decrescente.

O novo estudo e as observações são importantes porque fornecem informações importantes sobre a evolução acelerada das hipergigantes amarelas. De modo geral, ele não apenas melhora nossa compreensão de estrelas extremas, como Rho Cas e suas erupções recorrentes, mas também contribui para um conhecimento mais amplo das hipergigantes amarelas, sua variabilidade e importância para a evolução estelar.

Esta notícia foi traduzida por um tradutor automático

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