✨ Duas estrelas massivas quase nos roçaram, deixando marcas ainda visíveis
Para chegar a esses resultados, uma equipe de pesquisadores reconstituiu os movimentos elaborados do Sol, das estrelas vizinhas e das nuvens interestelares locais. Estas últimas se estendem por cerca de trinta anos-luz e se deslocam no espaço, assim como nossa estrela que se desloca a uma velocidade impressionante. Segundo Michael Shull da Universidade do Colorado Boulder, é como resolver um quebra-cabeça no qual todas as peças se movem ao mesmo tempo. Seu modelo permitiu rastrear a passagem de duas estrelas em nossa vizinhança há 4,4 milhões de anos.
Mapa das nuvens interestelares locais próximas ao Sistema Solar, com setas azuis indicando suas direções de movimento. A seta amarela mostra a trajetória do Sol.
Crédito: NASA/Adler/U. Chicago/Wesleyan
Essas duas estrelas, chamadas Epsilon e Beta Canis Majoris, estão situadas na constelação do Cão Maior e se encontram hoje a 400 anos-luz de nós. Na época de sua passagem, elas se aproximaram a cerca de trinta anos-luz do Sol, uma distância considerável para nós mas relativamente pequena em escala galáctica. Muito mais massivas e quentes que nossa estrela, elas brilhavam então quatro a seis vezes mais que Sirius, a estrela mais luminosa atual do céu noturno. Sua radiação ultravioleta intensa deixou uma marca duradoura no ambiente próximo, uma verdadeira cicatriz de ionização (veja abaixo).
Esta marca corresponde à ionização dos átomos de hidrogênio e hélio nas nuvens interestelares. A radiação das estrelas arrancou elétrons desses átomos, dando-lhes uma carga elétrica positiva. Os cientistas detectaram este fenômeno observando que 20% do hidrogênio e 40% do hélio nessas nuvens estavam ionizados, um nível anormalmente elevado. Isso resolve um enigma antigo sobre a composição dessas regiões gasosas.
A ionização das nuvens não pode ser atribuída apenas a essas duas estrelas. Os pesquisadores acham que pelo menos quatro outras fontes de radiação ultravioleta contribuíram, incluindo três anãs brancas e a bolha local quente. Esta última é uma região do meio interestelar relativamente vazia, criada pelas explosões em supernova de uma dezena de estrelas há muito tempo. Esses eventos aqueceram o gás, emitindo raios X e ultravioleta que também ionizaram as nuvens ao redor do Sistema Solar.
O efeito desta ionização não é eterno. Com o tempo, os átomos recuperam seu estado neutro capturando elétrons livres, um processo que pode durar alguns milhões de anos. Paralelamente, as estrelas Epsilon e Beta Canis Majoris estão no fim da vida. Ao contrário do Sol que queimará ainda por bilhões de anos, essas gigantes consomem seu combustível muito mais rápido e devem explodir em supernova em um futuro próximo em escala cósmica (explicação no final do artigo).
Embora muito distantes para ameaçar a Terra, suas explosões oferecerão um espetáculo celeste notável, iluminando o céu de maneira espetacular sem perigo. Este estudo é publicado no The Astrophysical Journal.
A ionização das nuvens interestelares
A ionização é um processo onde átomos perdem ou ganham elétrons, modificando sua carga elétrica. No espaço, este fenômeno ocorre frequentemente sob o efeito de radiações energéticas, como os ultravioleta emitidos por estrelas quentes. Quando esses raios atingem nuvens de gás, podem arrancar elétrons dos átomos de hidrogênio e hélio, transformando-os em íons carregados positivamente. Esta alteração deixa uma assinatura detectável pelos instrumentos astronômicos.
No caso das nuvens interestelares locais, a ionização observada é particularmente forte, com porcentagens elevadas para o hélio. Isso indica que fontes de radiação poderosas atuaram nessas regiões. A ionização afeta as propriedades físicas das nuvens, como sua temperatura e densidade, o que pode influenciar a formação de novas estrelas ou a propagação da luz no espaço.
Os átomos ionizados acabam recuperando um estado neutro capturando elétrons livres, um processo que pode levar milhões de anos. Durante este período, as nuvens permanecem marcadas pelo evento que as ionizou, oferecendo aos cientistas um meio de rastrear a história das interações estelares em nossa vizinhança galáctica.
Compreender a ionização ajuda a mapear os fluxos de energia no Universo e a avaliar como os ambientes cósmicos evoluem com o tempo. É um elemento importante para entender as condições que prevalecem em diferentes regiões da galáxia, inclusive ao redor do nosso Sistema Solar.
O ciclo de vida das estrelas massivas
As estrelas massivas, como Epsilon e Beta Canis Majoris, têm uma existência breve mas intensa. Muito maiores que o Sol, elas queimam seu combustível nuclear a um ritmo acelerado, o que as torna extremamente quentes e luminosas. Sua temperatura de superfície pode alcançar várias dezenas de milhares de graus, emitindo uma radiação ultravioleta poderosa que influencia seu ambiente. Ao contrário das estrelas menores, sua vida se conta em milhões em vez de bilhões de anos.
No fim da vida, essas gigantes frequentemente sofrem uma explosão espetacular chamada supernova. Este evento libera uma energia colossal, dispersando elementos pesados no espaço e podendo criar ondas de choque que modelam as nuvens de gás ao redor. Os restos dessas explosões, como as anãs brancas ou as estrelas de nêutrons, continuam a emitir radiações que participam da ionização do meio interestelar.
As supernovas desempenham um papel importante no enriquecimento químico da galáxia, fornecendo os materiais necessários para a formação de novas estrelas e planetas. Seu estudo permite aos astrônomos entender como elementos como o carbono ou o oxigênio se espalham no Universo, contribuindo para a diversidade dos sistemas estelares.
Observar esses processos ajuda a prever a evolução futura do nosso ambiente galáctico. Por exemplo, a morte próxima de Epsilon e Beta Canis Majoris em supernova iluminará o céu terrestre sem perigo, oferecendo uma oportunidade rara de ver tal evento de relativamente perto.