Astrônomos descobrem uma estrela de alta velocidade ejetada do aglomerado globular Messier 15

Representação 3D das órbitas retrógradas de J0731+3717 e do aglomerado globular Messier 15. Crédito: Huang et al., 2024.

doi.org/10.48550/arXiv.2406.00923
Credibilidade: 888
#Estrela 

Astrônomos relatam a descoberta de uma nova estrela de alta velocidade a cerca de 4.200 anos-luz de distância. A estrela recém-descoberta, designada J0731+3717, foi ejetada do aglomerado globular Messier 15 por um buraco negro de massa intermediária. A descoberta foi apresentada em um artigo publicado em 3 de junho no servidor de pré-impressão arXiv.

Aglomerados globulares (GCs) são coleções de estrelas fortemente ligadas orbitando galáxias.

Os astrônomos os percebem como laboratórios naturais que permitem estudos sobre a evolução de estrelas e galáxias.

Em particular, os aglomerados globulares poderiam ajudar os investigadores a compreender melhor a história da formação e evolução das galáxias de tipo inicial, uma vez que a origem dos GC parece estar intimamente ligada a períodos de intensa formação estelar.

Localizada a cerca de 35.700 anos-luz de distância da Terra, Messier 15 (também conhecida como NGC 7078, ou M15) é um GC com núcleo colapsado com um raio de cerca de 88 anos-luz e uma massa estimada em 560.000 massas solares.

É um dos GCs galácticos mais antigos (cerca de 12,5 bilhões de anos) e mais pobres em metais (com uma metalicidade de aproximadamente -2,25), e um dos GCs mais densamente compactados em nossa galáxia.

O aglomerado é conhecido por hospedar um buraco negro de massa intermediária (IMBH) com uma massa estimada de 1.700″3.200 massas solares.

A equipe de astrônomos liderada por Yang Huang, da Universidade da Academia Chinesa de Ciências, em Pequim, conduziu recentemente uma busca por estrelas de alta velocidade que possam ser ejetadas de um aglomerado globular.

Como resultado, ao analisar os dados principalmente do Sloan Digital Sky Survey (SDSS) e do satélite Gaia da ESA, encontraram um candidato promissor em Messier 15.

“Relatamos a descoberta de uma estrela de alta velocidade J0731+3717, cuja trajetória atrasada a trajetória de cerca de 21 milhões de anos atrás cruza a do aglomerado globular M15 dentro do raio de maré do aglomerado”, explicaram os pesquisadores.

J0731+3717 tem uma velocidade total de 418,71 km/s, uma massa de cerca de 0,69 massas solares e uma temperatura efetiva de 6.062 K.

A estrela, estimada em 13 bilhões de anos, está localizada a cerca de 4.200 anos-luz de distância da Terra e tem uma metalicidade em um nível de -2,23.

O estudo descobriu que, embora J0731+3717 esteja atualmente a 37.500 anos-luz de distância de Messier 15, as suas trajetórias para trás cruzam-se há 21 milhões de anos com uma velocidade relativa de 548 km/s e uma distância mais próxima de aproximadamente 189 anos-luz.

Esta distância é menor que o raio da maré de Messier 15, que é estimado em 430 anos-luz.

Além disso, descobriu-se que J0731+3717 exibe impressões digitais químicas raras, consistentes com as de Messier 15, e tem metalicidade e idade semelhantes às do aglomerado.

Portanto, os astrônomos concluíram que esta estrela está originalmente associada a Messier 15.

Os autores do artigo assumem que J0731+3717 foi provavelmente ejetado de forma maré tão próximo quanto 1 UA do centro de Messier 15.

Eles acrescentaram que uma ejeção com tal uma alta velocidade requer um buraco negro com massa de pelo menos 100 massas solares, o que significa que o IMBH do aglomerado é provavelmente o responsável por isso.


Publicado em 13/06/2024 11h17

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