Uma colaboração internacional entre pesquisadores de 10 universidades descobriu a estrela GDR3_526285, relatada em um artigo publicado no ano passado no periódico científico The Astrophysical Journal Letters. Trata-se de um “fóssil” de 13 bilhões de anos que coloca em xeque as atuais hipóteses sobre a formação dos primeiros objetos do Universo.

Localizada na periferia da Via Láctea, a 80 mil anos-luz da Terra, essa estrela possui uma das menores quantidades de metais (elementos além do hidrogênio e hélio) já observadas, sendo uma descendente direta dos astros que surgiram logo após o Big Bang.

Com menos de 1/50.000 (ou 0,002%) da concentração de metais do Sol, GDR3_526285 é tão pobre em elementos pesados que os pesquisadores sequer conseguiram detectar o carbono em sua composição.

Descoberta foi liderada por brasileiro

Liderada pelo brasileiro Guilherme Limberg, graduado e doutorado pelo Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (IAG-USP) e atual pesquisador de pós-doutorado no Instituto de Cosmologia Física da Universidade de Chicago, nos EUA, a descoberta prova que estrelas podem se formar com quase nenhum metal. Isso significa que existe um mecanismo físico de resfriamento de gases ainda não identificado que possibilita sua criação.

A equipe sugere que o fenômeno ocorre pelo “dust cooling“: o resfriamento de nuvens gasosas através de trocas térmicas com grãos de poeira, o que permitiria a produção de estrelas mesmo com baixa metalicidade.

Quer saber mais sobre esse e outros “fósseis” do Universo primordial? Então, não perca o Programa Olhar Espacial desta sexta-feira (13), que tem a honra de receber Limberg para um bate-papo sobre essa descoberta incrível.

Como assistir ao Programa Olhar Espacial

Apresentado por Marcelo Zurita, presidente da Associação Paraibana de Astronomia – APA; membro da SAB – Sociedade Astronômica Brasileira; diretor técnico da Bramon e coordenador nacional do Asteroid Day Brasil, o programa é transmitido ao vivo, todas às sextas-feiras, às 21h (horário de Brasília), pelos canais oficiais do veículo no YouTube, Facebook, Instagram, X (antigo Twitter), LinkedIn e TikTok.

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Um estudo publicado esta semana na revista Nature Communications descreve um sistema estelar extremamente incomum formado por quatro estrelas organizadas em uma estrutura rara conhecida como configuração 3+1. 

Nesse tipo de arranjo, três estrelas permanecem próximas umas das outras, enquanto uma quarta orbita o grupo completo. Astrônomos identificaram agora a versão mais compacta já observada desse tipo de sistema, um achado que ajuda a compreender melhor como sistemas múltiplos se formam e evoluem no Universo.

Em resumo:

• Estudo revela raro sistema estelar quádruplo em configuração 3+1;
• Três estrelas são mais próximas, e uma quarta orbita todo o grupo;
• Sistema TIC 120362137 foi detectado pelo satélite TESS;
• É o sistema quádruplo mais compacto já identificado;
• Futuramente, estrelas internas devem fundir-se formando anãs brancas.

Sistema estelar 3+1 foi detectado por caçador de exoplanetas da NASA

Denominado TIC 120362137, o sistema foi detectado pelo Satélite de Pesquisa de Exoplanetas por Trânsito (TESS), da NASA, missão dedicada principalmente à busca de exoplanetas. As três estrelas centrais ocupam uma região muito pequena do espaço, equivalente aproximadamente à órbita de Mercúrio ao redor do Sol. Já a quarta estrela gira em torno desse trio a uma distância um pouco menor que a órbita de Júpiter no Sistema Solar.

Sistemas formados por vários corpos de massas semelhantes costumam ser gravitacionalmente instáveis, o que torna descobertas como essa especialmente valiosas. Segundo os pesquisadores, trata-se do sistema quádruplo mais compacto já identificado com essa organização hierárquica. Além disso, os cientistas conseguiram separar as assinaturas de luz (chamadas linhas espectrais) de cada uma das quatro estrelas, algo raro em sistemas tão complexos.

Com essas informações, os astrônomos puderam estudar cada estrela individualmente. Isso permitiu estimar propriedades importantes como massa, raio, temperatura, idade e o tempo que cada uma leva para completar uma órbita. O par mais interno, por exemplo, gira uma em torno da outra a cada 3,28 dias. Uma dessas estrelas possui cerca de 75% da massa do Sol, enquanto a outra tem aproximadamente 36%.

Esse par interno é orbitado por uma terceira estrela um pouco maior, com cerca de 48% da massa solar, que completa sua volta a cada 51,3 dias. Já a quarta estrela, com massa muito próxima à do Sol, orbita o trio inteiro em um período de cerca de 1.045 dias. Apesar das distâncias relativamente pequenas entre os astros, o sistema demonstrou ser surpreendentemente estável.

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Cientistas fizeram simulações computacionais

Para entender melhor esse equilíbrio, os pesquisadores também realizaram simulações computacionais que projetam o futuro do sistema. Os cálculos indicam que, quando as estrelas evoluírem e passarem pela fase de gigante vermelha, elas perderão grande quantidade de massa. Nesse processo, as três estrelas internas provavelmente acabarão se fundindo e formando uma única anã branca.

Esse estágio final, no entanto, ainda está muito distante no tempo. Os cientistas estimam que a transformação completa do sistema levará cerca de 9,4 bilhões de anos. Quando isso ocorrer, o resultado deverá ser um par de anãs brancas orbitando uma à outra com um período aproximado de 44 dias.

Segundo os pesquisadores, sistemas binários de anãs brancas observados hoje podem ter se originado de estruturas muito mais complexas no passado, como esse raro arranjo quádruplo. Entretanto, após bilhões de anos de evolução estelar, quase não restariam pistas de que esses sistemas já foram parte de configurações tão exóticas quanto o recém-descoberto TIC 120362137.

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