Dezenas de estrelas massivas estão deixando nossa galáxia às pressas, e agora os cientistas descobriram o porquê

Desde o início dos anos 2000, começaram extensas observações astrométricas do céu, que forneceram uma imagem precisa da velocidade e direção do movimento das estrelas. Começamos a ver o Universo ao nosso redor em dinâmica. Há cerca de 20 anos, foi descoberta a primeira estrela a sair da nossa galáxia. Descobriu-se que existem muitas estrelas em fuga e a maioria delas são pesadas, mostrou o estudo.

Um exemplo de uma estrela rebelde criando uma onda de choque à medida que se move através do gás interestelar. Fonte da imagem: NASA/JPL-Caltech

Existem duas hipóteses principais sobre como aparecem as estrelas em fuga, cujas velocidades e direções de movimento não coincidem com o carrossel que circula o resto da matéria na galáxia. Uma teoria sugere que uma estrela recebe impulso como resultado de uma explosão de supernova num sistema binário, após a qual a estrela, libertada das amarras da gravidade da sua parceira, voa para longe. A segunda teoria fala de uma ejeção dinâmica, quando um par de estrelas em um sistema binário próximo passa por um terceiro objeto massivo, por exemplo, um buraco negro. O buraco arranca uma das estrelas, o que dá um segundo impulso de movimento.

Os cientistas só podem discutir qual cenário domina. No entanto, um grupo de astrônomos decidiu descobrir o mais provável deles, já que o mesmo telescópio astrométrico europeu “Gaia” coletou dados sobre milhões de estrelas em nossa galáxia.

Os pesquisadores usaram dois catálogos de estrelas do tipo O e B e dados de Gaia. Estrelas destes tipos, incluindo o subtipo Be, são massivas, jovens e quentes, razão pela qual ocorrem frequentemente, em grupos e geralmente na forma de sistemas binários. Finalmente, entre as estrelas fugitivas descobertas, as estrelas massivas são as mais comuns.

Uma comparação dos dados de Gaia e dos catálogos GOSC e BeSS revelou 417 estrelas do tipo O e 1335 estrelas do tipo Be que estavam presentes em todas as fontes. Isso tornou possível calcular 106 estrelas em fuga do tipo O e 69 estrelas semelhantes do tipo Be. A porcentagem de estrelas do tipo O em fuga revelou-se muito maior (25,4%) do que as estrelas do tipo B e Be (5,2%). Em outras palavras, estrelas mais massivas do tipo O escapam com mais frequência e geralmente se movem mais rápido do que estrelas do tipo B. A propósito, graças aos dados de Gaia, estrelas em fuga até então desconhecidas foram descobertas durante o estudo: 42 entre estrelas O e 47 entre estrelas B e Sejam estrelas. A maioria deles permanecerá em nossa galáxia, mas cerca de uma dúzia tornaram-se tão rápidos que acabarão por deixá-la.

Com base nos dados obtidos, os cientistas concluíram que o cenário de ejeção dinâmica ocorre com muito mais frequência e é mais difundido no Universo do que o aparecimento de estrelas em fuga em um sistema binário com a formação de uma supernova. Para que as estrelas mais massivas comecem a voar em uma direção arbitrária em velocidades supergalácticas, e não se movam em círculo ao redor do disco da galáxia, é necessário fornecer-lhes tanta energia que não pode ser obtida com a destruição de um sistema binário por uma explosão de supernova. E isso acontece com muito mais frequência do que se pensava. De acordo com as estimativas mais conservadoras, existem cerca de 10 milhões de estrelas rebeldes vagando apenas pela nossa galáxia.