Algo enorme e opaco escurece uma estrela gigante

Um modelo de computador do VVV-WIT-08, mostrando a estrela, um disco misterioso passando na frente dela e um objeto menor dentro do disco. Este é o verdadeiro cenário? Ninguém sabe! Imagem via Leigh Smith / YouTube.

Lembra da estrela de Tabby? Cientistas cidadãos do projeto Planet Hunters descobriram isso em 2015. A estrela de Tabby estava escurecendo rapidamente, de maneiras estranhas e inesperadas. As teorias para seu comportamento incomum variavam de megaestruturas alienígenas a nuvens de poeira. Esse mistério não foi totalmente resolvido, mas agora a poeira parece ser a culpada. Em junho de 2021, os astrônomos divulgaram um novo estudo sobre um novo e ainda maior mistério (literalmente). É um “algo” enorme e opaco que diminuiu o brilho de uma estrela gigante em até 97% ao longo de um período de cerca de 200 dias. Mesmo as maiores quedas no brilho da Estrela de Tabby atingiram apenas cerca de 22%. É poeira de novo? O que mais poderia ser?

A estrela, VVV-WIT-08, é uma estrela gigante evoluída, cerca de 100 vezes maior que o nosso sol. Também é mais velha que o nosso sol, com cerca de 8 bilhões de anos, em contraste com os 4 1/2 bilhões de anos do nosso sol. Encontra-se a aproximadamente 25.000 anos-luz de distância na direção da constelação de Sagitário, em direção ao centro denso da nossa galáxia, a Via Láctea.

Seu brilho mínimo aconteceu em abril de 2012. Os cientistas ainda não têm uma explicação.

Mas eles ainda estão pensando nisso. O jornal Avisos mensais da Royal Astronomical Society publicou um novo estudo sobre esta estrela em 11 de junho de 2021. Veja o preprint aqui.

‘Algo’ escurece uma estrela gigante

É um mistério fascinante, pois o que quer que tenha apagado a estrela não parece ter as propriedades de uma nuvem de poeira comum. Conforme descrito no novo artigo, o que quer que fosse tinha uma ?borda dura? e era virtualmente completamente opaco.

Os astrônomos notaram pela primeira vez o estranho evento nos dados das Variáveis VISTA no levantamento Via Lactea (VVV). Como o autor principal Leigh Smith, da Universidade de Cambridge, disse ao The Guardian em 11 de junho:

Pareceu sair do nada.

Ele também disse à National Geographic seis dias depois:

É incomum para uma estrela escurecer em brilho tanto e por tanto tempo.

Outro membro da equipe, Sergey Koposov, da Universidade de Edimburgo, comentou na declaração dos cientistas que:

É incrível que acabamos de observar um objeto escuro, grande e alongado passando entre nós e a estrela distante, e só podemos especular qual é sua origem.

Sequência de imagens mostrando a estrela com brilho normal em 2010, depois esmaecida para 97% em 2012 e de volta ao brilho normal em 2013. Imagem via ESO / The Guardian.

Eles viram isso acontecer apenas uma vez

Ver um escurecimento tão dramático, com uma causa tão desconhecida e misteriosa, é interessante e frustrante para os astrônomos. Eles vêem que a queda no brilho é impressionante: 97%! E eles gostariam de ser capazes de decifrar como uma queda tão dramática de brilho poderia ocorrer. Esses astrônomos usaram dados da espaçonave Gaia da Agência Espacial Européia e da pesquisa baseada em solo chamada OGLE para tentar resolver o mistério.

Mas existem muitos, muitos cenários possíveis sugeridos pelos dados. Com a estrela de Tabby’s, por exemplo, o escurecimento diferia com diferentes comprimentos de onda, o que é compatível com nuvens de poeira. Mas com VVV-WIT-08, o escurecimento consistente em todos os comprimentos de onda mostra que o objeto era muito mais opaco e “sólido”.

Outra estranheza foi que as observações de Gaia até sugeriram que a estrela estava se movendo pelo espaço mais rápido do que se pensava anteriormente, quase rápido o suficiente para escapar da Via Láctea.

Isso não faz sentido para uma estrela localizada na direção do bojo galáctico, no meio da nossa galáxia.

Muitas teorias, mas nenhuma resposta

Astrônomos disseram que – para tentar explicar o evento misterioso – eles consideraram e rejeitaram muitas teorias possíveis. O objeto parecia ser maior do que a própria estrela, mas poderia ser menor do que se pensava e mais perto da Terra? Será que ele flutuou na frente da estrela, do nosso ponto de vista, por acaso?

Esse tipo de alinhamento casual, visto da Terra, seria improvável, disseram os pesquisadores. Se aconteceu com esta estrela, não deveria acontecer com outras? Isso significaria que deveria haver muitos objetos escuros flutuando no espaço de nossa galáxia. Se sim, por que não os vimos antes? Conforme mencionado no artigo:

Descobrimos que uma ocultação [esconder um objeto por outro] devido a um alinhamento casual com a estrela gigante requer uma densidade espacial improvável de objetos escuros em primeiro plano. Conseqüentemente, o ocultador [o objeto que está escondendo] está mais provavelmente ligado gravitacionalmente ao gigante.

O escurecimento poderia, em vez disso, ter se originado da própria estrela? Estrelas que escurecem e ficam brilhantes novamente são comuns. Mas estrelas gigantes como VVV-WIT-08 não tendem a perder brilho em 97%. Conforme observado no artigo:

O comportamento da curva de luz de VVV-WIT-08 não corresponde a nenhuma variabilidade estelar intrínseca conhecida. É quase certo uma ocultação da estrela gigante.

No momento, a explicação convencional mais plausível para o VVV-WIT-08 seria um disco gigante de destroços de poeira e pequenas rochas que orbita um corpo ainda desconhecido que, por sua vez, orbita a estrela. Imagem via NASA / JPL-Caltech / Jacob White.

Pode ser um disco de destroços?

Os pesquisadores dizem que o objeto que causou o escurecimento provavelmente está ligado por gravidade à estrela. Pode estar orbitando a estrela. Mas o que é isso?

A melhor explicação convencional provavelmente envolveria poeira. Pode ser um disco de detritos enorme e empoeirado. Esses discos são comuns. Às vezes, eles cercam as estrelas, da mesma forma que os anéis circundam um planeta como Saturno. Talvez o escurecimento do VVV-WIT-08 tenha sido causado por um disco de detritos. Talvez o disco não orbitasse o próprio VVV-WIT-08, mas outro corpo que, por sua vez, orbita o VVV-WIT-08. Em outras palavras, talvez o VVV-WIT-08 tenha uma estrela ou planeta companheiro com um grande disco de detritos empoeirados.

A poeira geralmente é facilmente reconhecível, no entanto, uma vez que filtra a luz de uma forma que permite que comprimentos de onda mais longos e vermelhos passem por ela. Os dados do VVV-WIT-08 não eram assim.

Os discos de detritos também não possuem “arestas rígidas”. Com a poeira, você normalmente vê uma diminuição gradual nas bordas.

Outra possibilidade, porém, é um sistema de anéis gigante ao redor do corpo orbital. O astrônomo Jason Wright, da Pennsylvania State University, observou na National Geographic que os anéis de Saturno têm bordas bem definidas. Essa definição se deve em parte à influência gravitacional de pequenas luas que orbitam nas lacunas entre os anéis.

Este objeto provavelmente teria que ser um anel gigante, já que nenhuma lacuna foi observada. A estrela foi aparentemente apagada por uma grande massa contínua.

Se é um disco de detritos, o que está orbitando?

Talvez o objeto que esconde a estrela seja um disco de detritos. Mas, se assim for, ainda não sabemos o que o disco de detritos está orbitando. Sabe-se que estrelas da sequência principal, como o nosso sol, e estrelas anãs brancas têm discos de detritos. Mas esses tipos de discos não combinam com o que foi observado no VVV-WIT-08.

Ou, aqui está outro cenário de poeira que não se encaixa totalmente, mas ainda está em cima da mesa. Os pesquisadores consideraram um corpo orbital que está removendo a poeira do VVV-WIT-08.

O misterioso escurecimento de VVV-WIT-08 é uma reminiscência da Estrela de Tabby de algumas maneiras (conceito do artista). Mas a poeira em torno da Estrela de Tabby não é tão opaca quanto o que quer que tenha apagado essa outra estrela gigante. Imagem via NASA / JPL-Caltech / Sky & Telescope.

Pode ser um buraco negro?

Outra possibilidade, mais exótica, é que o corpo orbital seja um buraco negro com um anel de detritos denso ao seu redor. Intrigante, embora seja algo que nunca foi visto antes. Do jornal:

Nós consideramos uma série de possíveis objetos astrofísicos como candidatos ao ocultador. Os discos de detritos ao redor das estrelas da sequência principal são opticamente finos demais. Embora os discos de detritos de anãs brancas sejam opticamente grossos, eles são muito pequenos. Os discos de acreção ao redor dos buracos negros e estrelas de nêutrons geralmente emitem raios-X, mas um disco de fallback do buraco negro do tipo descrito por Perna et al. (2014) pode explicar de forma plausível a ocultação.

Estrelas ‘gigantes que piscam’

Os astrônomos também pensam que é possível que VVV-WIT-08 pertença a uma nova classe de estrelas “gigantes que piscam”.

Observou-se que essas estrelas foram eclipsadas por enormes discos de poeira, embora não sejam exatamente as mesmas que VVV-WIT-08. A estrela Epsilon Aurigae é eclipsada a cada 27 anos, mas apenas cerca de 50%. Outra estrela gigante, TYC 2505-672-1, é eclipsada a cada 69 anos. O período orbital para qualquer VVV-WIT-08 apagado ainda é desconhecido, mas deve ser de no mínimo 9 anos, uma vez que outro episódio de escurecimento ainda não foi visto desde 2012.

Philip Lucas, da Universidade de Hertfordshire, disse em um comunicado da Universidade de Cambridge:

Ocasionalmente, encontramos estrelas variáveis que não se encaixam em nenhuma categoria estabelecida, que chamamos de objetos ‘o que é isso?’, Ou ‘WIT’. Nós realmente não sabemos como esses gigantes piscantes surgiram. É emocionante ver essas descobertas da VVV depois de tantos anos planejando e reunindo os dados.

Estrelas gigantes muitas vezes liberam material para o espaço, mas é a natureza específica do material próximo a VVV-WIT-08 que deixa os astrônomos tão confusos. Como Levesque disse à National Geographic:

Não é muito bizarro; é o tipo de coisa que você esperaria. Mas a poeira não parece tão limpa, e isso certamente implicaria em algo muito incomum sobre como essa poeira é distribuída.

Se estas são realmente um novo tipo de estrelas “gigantes que piscam”, os astrônomos esperam encontrar mais delas, de acordo com Smith:

Certamente há mais a ser descoberto, mas o desafio agora é descobrir o que são os companheiros ocultos e como eles foram cercados por discos, apesar de orbitarem tão longe da estrela gigante. Ao fazer isso, podemos aprender algo novo sobre como esses tipos de sistemas evoluem.

Por último, mas não menos importante, poderia ser artificial?

Claro, a especulação também inclui a possibilidade de este ser um objeto ou objetos artificiais orbitando a estrela. As esferas de Dyson vêm à mente. Os defensores da energia solar sabem que apenas uma pequena fração da energia total do Sol atinge a Terra. E se nós, como civilização, pudéssemos coletar toda a energia do sol? Isso exigiria coletores de energia solar no espaço, provavelmente em uma concha ao redor de nossa estrela ou ao redor de nosso planeta.

Se construíssemos tal coisa, estaríamos usando alguma forma de esfera de Dyson, às vezes chamada de concha de Dyson ou megaestrutura.

Provar a existência de uma estrutura artificial nas proximidades de uma estrela distante seria monumental. Isso significaria que existem civilizações avançadas em outras partes da nossa galáxia.

Mas, como sempre, os astrônomos dirão que não devemos saltar para esta conclusão, toda vez que encontrarmos algo estranho.

E assim a busca por respostas continua!

A possibilidade mais emocionante para VVV-WIT-08 seria algo artificial orbitando a estrela, algo como uma esfera de Dyson (conceito de artista). Mas o que quer que tenha causado o escurecimento parece estar orbitando a estrela, não cercando-a como uma esfera de Dyson faria. Imagem via CapnHack / energyphysics.wikispaces.com.

Resumindo: algo enorme e completamente opaco bloqueou a estrela gigante VVV-WIT-08 por 200 dias, com luz mínima ocorrendo em abril de 2012. Os cientistas ainda não sabem ao certo o que era. Um novo estudo levanta mais perguntas do que respostas.


Publicado em 26/06/2021 08h58

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