Muitas pessoas viram flashes brilhantes de curto prazo no céu noturno, que são comumente chamados de “estrelas cadentes”. Na verdade, na maioria dos casos, esse efeito ocorre quando pequenas pedras vindas do espaço queimam na atmosfera. No entanto, estrelas cadentes reais existem no Universo, como disse em seu artigo o astrofísico Idan Ginsburg, da Georgia State University, nos Estados Unidos.
Fonte da imagem: NASA / ESA / G. Bacon (STScI), CC BY
Entre 2005 e 2014, os astrofísicos realizaram um programa de observação monumental. Incluiu o Sloan Digital Sky Survey (um estudo em larga escala de imagens multiespectrais e espectros de desvio para o vermelho de estrelas e galáxias usando um telescópio grande angular de 2,5 metros no Observatório Apache Point no Novo México), bem como o trabalho com telescópios do Observatório. Whipple no Arizona. Como resultado, os cientistas confirmaram a existência de uma nova classe de estrelas que se movem a velocidades incríveis, o suficiente para escapar do campo gravitacional de suas galáxias. Atualmente, nem tudo é conhecido pela ciência sobre essas estrelas cadentes, ou as chamadas estrelas de hipervelocidade, que percorrem o espaço sideral a velocidades de milhares de quilômetros por segundo.
A história das estrelas de hipervelocidade começou em 1988, quando Jack Gilbert Hills, cientista do Laboratório Nacional de Los Alamos, se perguntou o que aconteceria se um sistema estelar binário (composto por duas estrelas conectadas pela gravidade e girando em torno de um centro de massa comum ) voará pelo enorme buraco negro no centro da Via Láctea. Os cálculos de Hills mostraram que, sob a influência de um enorme buraco negro, o sistema se desintegraria e um dos objetos seria lançado no espaço sideral em grande velocidade. Ele também sugeriu que o impacto de um buraco negro poderia dar a uma estrela velocidade suficiente para escapar de sua galáxia.
Depois que Hills publicou seus cálculos, a comunidade astronômica tratou as estrelas de hipervelocidade como uma teoria intrigante que não foi apoiada por observações reais. A situação mudou drasticamente em 2005, quando um grupo de pesquisadores do Observatório MMT no Arizona se deparou com algo inesperado. O fato é que eles conseguiram observar uma estrela que estava saindo da Via Láctea a uma velocidade de cerca de 3,2 milhões de km/h. Mais tarde, este objeto foi nomeado Outcast Star e se tornou a primeira estrela de hipervelocidade.
As observações ajudaram os astrofísicos a aprender mais sobre estrelas de hipervelocidade, mas até agora os cientistas não têm todas as respostas. Por exemplo, ainda não se sabe exatamente o que acontece com o segundo objeto do sistema binário depois que uma estrela é ejetada no espaço em grande velocidade. Simulações mostraram que, nesses casos, a segunda estrela pode permanecer relativamente perto do buraco negro e girar em torno dele, assim como a Terra gira em torno do Sol. As simulações também mostraram que às vezes podem ocorrer colisões estelares, resultando em dois objetos se fundindo em uma estrela massiva.
Também notamos que os cientistas simularam a passagem de um sistema binário, um dos elementos do qual é um planeta, perto de um buraco negro maciço. Descobriu-se que, neste caso, o impacto de um buraco negro pode fazer com que o planeta seja lançado para fora da Via Láctea a uma velocidade aproximadamente igual a 5% da velocidade da luz. Atualmente, nenhum planeta de hipervelocidade foi descoberto ainda, mas isso não significa que eles não existam no Universo. É possível que no futuro os astrônomos possam observar tais objetos.
Desde a descoberta da primeira estrela de hipervelocidade, os astrônomos conseguiram detectar vários outros objetos desse tipo. Verificou-se também que nem todas as estrelas do Universo movendo-se em alta velocidade podem ser consideradas hipervelocidade. Isso sugere que as circunstâncias sob as quais as estrelas recebem aceleração poderosa podem ser diferentes. Um estudo mais aprofundado das estrelas cadentes ajudará os cientistas a responder a uma série de questões importantes. Por exemplo, os cientistas podem obter uma pista sobre a natureza e distribuição da matéria escura no universo. Além disso, as estrelas de hipervelocidade podem fornecer uma resposta à questão da possibilidade de mais de um buraco negro no centro de uma galáxia.