Um corpo estelar desgarrado recém-descoberto pode muito bem ser uma “estrela fracassada”, mas certamente não é um fracasso quando se trata de velocidade!
A potencial anã marrom está correndo por nossa via Láctea galáxia a 1,2 milhões de mph (1,9 milhões de km/h). Isso é cerca de 1.500 vezes mais rápido que a velocidade do som! Felizmente, essa fuga cósmica está indo em direção ao centro do via Láctea e não em nossa direção. No entanto, o objeto está viajando tão rápido que pode eventualmente escapar completamente da nossa galáxia.
A incrível velocidade deste corpo estelar recentemente descoberto, designado CWISE J1249+3621, não é a única coisa fascinante sobre o objeto, que está atualmente a cerca de 400 anos-luz de distância. Terra.
O corpo estelar tem uma massa que é apenas cerca de 8% da de o solou 80 vezes a massa de Júpitero que a coloca bem na linha divisória entre uma estrela e um fascinante grupo de objetos chamados “anãs marrons”, frequentemente (um tanto injustamente) rotulados como “estrelas fracassadas”.
CWISE J1249+3621 foi originalmente descoberto por cientistas cidadãos que trabalham com o projeto Backyard Worlds: Planet 9, que usa dados de NASAWide-field Infrared Survey Explorer (WISE) para detectar objetos tênues e em movimento relativamente próximos do sol.
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Depois que vários cientistas cidadãos sinalizaram o objeto, uma equipe de astrônomos fez o acompanhamento usando o Telescópio Keck I, um dos dois telescópios gêmeos de 10 metros localizados no vulcão adormecido Maunakea, no Havaí.
“Descobrimos um objeto de massa muito baixa, bem na fronteira de massa estrela/anã marrom, que tem uma velocidade extrema, movendo-se rápido o suficiente para que possa realmente estar desvinculado da galáxia Via Láctea”, disse o líder da equipe de estudo Adam Burgasser, da Universidade da Califórnia em San Diego, ao Space.com. “Ele se junta a uma coleção de estrelas de ‘hipervelocidade’ que foram encontradas nas últimas décadas, a maioria das quais está a milhares de anos-luz do sol, enquanto esta fonte está a ‘meros’ 400 anos-luz de distância.”
Burgasser acrescentou que as observações da equipe incluíam uma análise da atmosfera de CWISE J1249+3621. Isso indicou que a potencial anã marrom também tem uma composição química incomum. A equipe pretendia usar as informações coletadas sobre o movimento e a composição de CWISE J1249+3621 para especular sobre suas possíveis origens.
“Essa descoberta abre principalmente um novo caminho para estudar anãs marrons que estão em regiões remotas da Via Láctea, incluindo seu centro, seu halo e seus vários aglomerados globulares e satélites”, disse Burgasser. “Todos esses sistemas estão muito distantes para estudar anãs marrons em detalhes diretamente, mas se elas forem lançadas em nós, é muito mais fácil!”
Do que essa estrela desonesta está fugindo?
As anãs marrons se formam da mesma forma que as estrelas — a partir de nuvens gigantes de gás e poeira, chamadas nuvens moleculares, que desenvolvem manchas excessivamente densas que colapsam sob a influência de suas próprias forças. gravidade. No entanto, diferentemente de uma estrela regular como o Sol, as anãs marrons não conseguem reunir material suficiente dos restos da nuvem que as gerou para atingir a massa necessária para gerar as pressões e temperaturas em seus núcleos que dão início à fusão de hidrogênio em hélio. Este é o processo que define uma estrela de “sequência principal”. Daí o apelido de “estrela fracassada” imposto às anãs marrons.
Anãs marrons têm massas que variam de cerca de quatro vezes a de Júpiter a cerca de 80 vezes a do gigante gasoso. (Para comparação, o Sol é 1.000 vezes mais massivo que Júpiter.) A massa de CWISE J1249+3621 é emocionante porque a coloca bem no limite hipotético entre uma estrela e uma anã marrom.
“A baixa massa é significativa porque é de longe a ‘estrela’ de menor massa e alta velocidade encontrada até hoje. As estrelas originais de hipervelocidade encontradas há cerca de 20 anos eram estrelas O massivas [around 50 times as massive as the sun] e estrelas B [up to 16 times as massive as the sun]um provável viés de seleção porque essas estrelas são raras e precisariam ser encontradas a grandes distâncias”, disse Burgasser. “Nossa descoberta indica que qualquer processo (ou processos) que faça essas estrelas fugirem deve operar em massas altas e baixas.”
O pesquisador da UC San Diego explicou que a equipe está realmente animada para tentar responder o que fez esse corpo estelar avançar pela Via Láctea.
“A estrela poderia ter sido expulsa do centro da Via Láctea por nosso supermassivo buraco negroSagitário A*, um processo comumente usado para explicar as origens de outras estrelas de hipervelocidade”, disse Burgasser. “Notavelmente, nossa estrela está se movendo para o centro, não para longe, mas pode estar em uma viagem de volta após ter sido ejetada anteriormente.” Ele acrescentou que também é possível que a anã marrom esteja fugindo de um “vampiro cósmico.” O corpo estelar desonesto pode ter sido parte de um sistema binário com um cadáver estelar de anã branca que estava arrancando material dele. Essa alimentação horrível eventualmente faz com que a anã branca entre em erupção em uma explosão cósmica chamada supernova Tipo Ia. Isso destruiria a anã branca e daria o “impulso” que enviaria essa descontrolada correndo pela Via Láctea em velocidades incríveis.
“Outra possibilidade é que a estrela tenha sido lançada para fora de um aglomerado globular por meio de interações dinâmicas com buracos negros no centro do aglomerado; simulações recentes mostram que isso deve acontecer várias vezes ao longo da idade da Via Láctea”, disse Burgasser. “Qualquer um desses processos acima, dado um chute rápido o suficiente, poderia tê-la lançado para fora, ou no caso de uma estrela ‘extragaláctica’, ela simplesmente está passando.”
Ele acrescentou que, atualmente, a equipe não pode descartar a possibilidade de que essa potencial anã marrom seja uma intrusa em nossa galáxia que veio de fora da Via Láctea. Mas o fato de que ela está passando pelo plano da nossa Via Láctea torna esse caso menos provável.
“A órbita é certamente o aspecto mais surpreendente deste objeto; ele está se movendo radialmente para dentro e para fora do centro da Via Láctea e quase perfeitamente no plano”, disse Burgasser. “A maioria das estrelas de alta velocidade que vemos estão em órbitas muito mais caóticas ou inclinadas. Acho que esta é uma pista real para sua origem real.”
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Anãs marrons fugitivas, se é que isso é de fato o que CWISE J1249+3621 é, parecem ser raras, mas isso pode ser devido à sua natureza fria e tênue, o que as torna difíceis de detectar. Isso significa que a população de anãs marrons desonestas pode ser muito maior do que as taxas de detecção atuais indicam.
“Esses tipos de estrelas são extremamente raros; apenas algumas dezenas foram encontradas entre bilhões de estrelas examinadas e, como observado, esta é a primeira de baixa massa. E este objeto em particular é difícil de ver porque é uma estrela muito fria e fraca, quase 10.000 vezes mais fraca que o sol e emitindo a maior parte de sua luz em comprimentos de onda infravermelhos”, disse Burgasser. “É difícil dizer o quão comuns esses corpos são, com apenas um encontrado até agora, mas como este está tão perto, especulamos que pode haver muitos mais.
“Essa especulação é informada em parte pelo fato de que a maioria das estrelas na Via Láctea tem massa baixa, e cerca de uma em cada cinco são anãs marrons, e que esses objetos são os mais fáceis de ‘jogar por aí’, já que têm massa muito baixa.”
A equipe agora pretende acompanhar a investigação da atmosfera de CWISE J1249+3621 em maiores detalhes para ver se suas abundâncias químicas revelam algo sobre sua origem. Eles também tentarão descobrir mais dessas fugas estelares de baixa massa, uma caçada na qual cientistas cidadãos desempenharão um papel integral.
“Nós definitivamente queremos encontrar mais desses objetos, e nossos cientistas cidadãos identificaram vários outros candidatos de alta velocidade para acompanhar”, concluiu Burgasser. “Os cientistas cidadãos foram absolutamente essenciais para este estudo! Eles foram os que identificaram esta fonte como um alvo interessante que vale a pena investigar. Sem eles, ainda teríamos centenas de milhares de pequenos pontos fracos para classificar.”
A pesquisa da equipe é discutida em um artigo pré-revisado por pares apresentado no site do repositório arXiv.
