Crédito da imagem: Harvard-Smithsonian CfA
A cerca de 20.000 anos-luz da Terra, duas estrelas massivas lutam entre si como lutadores de sumô travados em combate. Ambos os gigantes, cada um pesando cerca de 80 vezes a massa do nosso Sol, são as estrelas mais pesadas de todos os tempos. Eles orbitam um ao outro a cada 3,7 dias, quase se tocando quando giram no palco celeste. E eles levam vidas tempestuosas dignas de qualquer casal de Hollywood, explodindo-se com ventos quentes e violentos.
"Não resistimos a explorar esse sistema porque é muito notável. É um lugar de verdadeiros extremos ”, disse o astrônomo Alceste Bonanos (Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica).
O sistema de estrelas binárias estudado por Bonanos, conhecido como WR 20a, foi considerado particularmente interessante apenas algumas semanas atrás por uma equipe de pesquisadores europeus liderada por Gregor Rauw. As observações espectroscópicas dessa equipe mostraram que as duas estrelas eram muito massivas. No entanto, a única maneira de determinar com precisão as massas era estabelecer em que ângulo estávamos vendo o sistema, bem como o período orbital.
Bonanos e seu orientador, Krzysztof Stanek (CfA), solicitaram observações fotométricas da equipe do Experimento de lentes gravitacionais ópticas (OGLE), liderada por Andrzej Udalski (Observatório da Universidade de Varsóvia). Bonanos e Stanek sabiam que, se o sistema estivesse quase no limite, uma estrela passaria periodicamente na frente ou eclipsaria a outra. Felizmente, esses eclipses foram detectados pelo grupo OGLE, estabelecendo firmemente as características do sistema.
“Quando percebemos o quão importante seria obter uma curva de luz precisa para o WR 20a, decidimos imediatamente entrar em contato com Andrzej Udalski, que lidera o projeto polonês conhecido como OGLE. Eles são uma instalação privilegiada para pesquisas ópticas, e ficamos muito felizes quando eles concordaram em colaborar neste projeto ”, disse Stanek.
As observações foram coletadas em maio de 2004 com o telescópio OGLE de 1,3 metros de diâmetro no Observatório Las Campanas, no Chile.
“Os resultados superaram nossas expectativas; depois de apenas duas noites, percebemos que a estrela mudou significativamente seu brilho e, depois de mais algumas, estávamos certos de que o sistema estava eclipsando ”, disse Udalski.
"Depois de obter dados todas as noites por mais de duas semanas, conseguimos medir com precisão o período, o ângulo de inclinação e, portanto, as massas das duas estrelas", acrescentou Stanek.
Um sistema de extremos
O WR 20a faz parte do aglomerado de estrelas Westerlund 2, que reside em uma região de hidrogênio ionizado que resta da formação do aglomerado na constelação de Carina. WR 20a contém duas estrelas quentes e jovens de Wolf-Rayet - um tipo de estrela extremamente rara e de curta duração.
"As estrelas Wolf-Rayet são provavelmente progenitoras das explosões extremamente poderosas conhecidas como explosões de raios gama", disse Bonanos. “Essas estrelas já têm 2 ou 3 milhões de anos. Em mais alguns milhões de anos, o que for um pouco mais massivo, sofrerá colapso do núcleo e explodirá suas camadas externas. A estrela companheira provavelmente sobreviverá apesar de sua proximidade, pelo menos até se tornar supernova algum tempo depois. ”
Enquanto outras estrelas, como a Pistol Star e a eta Carinae, são suspeitas de conter material suficiente para produzir mais de 100 sóis, suas massas não foram determinadas com precisão. Existe a possibilidade de que eles sejam simplesmente binários muito próximos. O WR 20a é o sistema binário conhecido mais massivo em que as duas estrelas determinam com precisão as massas.
“É importante estudar e entender essas estrelas massivas, porque elas sondam o reino das primeiras estrelas que se formaram no Universo. Aprender mais sobre esse sistema ajudará a melhorar os modelos de formação de estrelas, além de aumentar nossa compreensão da conexão dessas estrelas com supernovas e explosões de raios gama ”, disse Stanek.
Esta pesquisa foi publicada on-line em http://arxiv.org/abs/astro-ph/0405338 em um artigo em co-autoria de Alceste Bonanos e Krzysztof Stanek (CfA); com Andrzej Udalski, Lukasz Wyrzykowski, Karol Zebrun, Marcin Kubiak, Michal Szymanski, Olaf Szewczyk, Grzegorz Pietrzynski e Igor Soszynski (Observatório da Universidade de Varsóvia).
Sediado em Cambridge, Massachusetts, o Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics é uma colaboração conjunta entre o Smithsonian Astrophysical Observatory e o Harvard College Observatory. Os cientistas da CfA, organizados em seis divisões de pesquisa, estudam a origem, a evolução e o destino final do universo.
Fonte original: Comunicado de imprensa da Harvard CfA
