As estranhas estrelas rombudas e seus discos que brilham

Com informações da Agência Fapesp - 21/09/2015

Modelo da estrela Be Achernar, ilustrando duas das peculiaridades dessa classe de estrelas: a expansão do equador estelar e o direcionamento do fluxo luminoso para os polos.
[Imagem: Daniel Moser Faes]

Estrelas Be

Astrônomos brasileiros e canadenses estão começando a lançar algumas luzes sobre um dos tipos mais estranhos de estrela que se conhece.

As estrelas do tipo Be são objetos tão estranhos que mesmo astrofísicos não envolvidos diretamente em seu estudo se surpreendem com a sua descrição.

É que esse tipo de astro possui ao redor um disco de plasma - átomos, íons positivos e elétrons - que, embora não seja o material capaz de dar origem a planetas, pode ser descrito pelos mesmos princípios físicos que regem os discos protoplanetários, como aquele que deu origem ao nosso Sistema Solar.

"Como essas estrelas giram muito rapidamente, o material da superfície do equador estelar fica fracamente ligado à estrela, em termos gravitacionais, e acaba sendo ejetado. Esse material aglomera-se no plano equatorial, formando o disco que estudamos em colaboração com os colegas canadenses", explica o astrônomo Alex Cavaliéri Carciofi, da USP.

Estrelas oblatas

Apesar de estranhas, as estrelas Be não são raras. São até muitos comuns em nossa galáxia, sendo conhecidas várias delas bem próximas do Sistema Solar, a distâncias da ordem de 100 anos-luz.

Segundo Alex, elas são muito grandes, com massas equivalentes a 15 ou 20 vezes a massa do Sol, giram muito rapidamente, o que as faz perder a forma esférica, tornando-se rombudas - o termo técnico é "oblata".

"Sua forma fica tão achatada que a distância do equador estelar ao centro da estrela pode superar em 50% a distância de cada um dos polos estelares ao centro", descreveu o pesquisador.

O que a equipe fez foi desenvolver um modelo mais preciso das estrelas Be do que o modelo originalmente proposto por astrônomos japoneses há quase 25 anos.

Segundo Alex, os resultados foram empolgantes. Partindo do modelo original, foi desenvolvido um novo modelo, bem mais sofisticado, batizado de "modelo de disco de decréscimo viscoso". "Quanto mais avançamos na comparação das observações com esse modelo, mais ele se mostrou consistente para explicar a estruturação dos discos," disse o pesquisador.

Discos iluminados

Estrelas massivas como as Be geralmente evoluem para eventos catastróficos, explodindo como supernovas, ejetando formidável quantidade de matéria para o espaço exterior, e colapsando finalmente como buracos negros.

Mas, bem antes desse final espetacular, elas formam seus discos de plasma, que podem se estender a distâncias comparáveis à da órbita da Terra ou até mesmo à da órbita de Marte.

Sendo formados de material ejetado pelas estrelas, os discos são compostos pelos mesmos elementos que as constituem: basicamente hidrogênio e hélio, com quantidades bem menores de carbono, nitrogênio, oxigênio e ferro. Devido à irradiação das estrelas Be, os discos alcançam temperaturas muito elevadas, de 10 mil a 20 mil graus, e também passam a emitir luz.

"Suas densidades são altas comparativamente aos parâmetros astrofísicos. No entanto, são mais baixas do que o mais extremo vácuo que pode ser produzido em laboratório na Terra. Isso porque a nossa atmosfera é ultradensa em termos astronômicos. Como seria de esperar, a densidade dos discos decai expressivamente, da região contígua à estrela à borda exterior", concluiu Alex.

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