Astrônomos detectaram um “canto” incomum de uma estrela gigante vermelha presa em órbita com um buraco negro, usando dados do Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA. Esta descoberta, feita no sistema Gaia BH2 (a aproximadamente 3.800 anos-luz de distância), sugere que a estrela tem uma história violenta – potencialmente fundindo-se com outra estrela no passado. A descoberta destaca como os sistemas de buracos negros podem remodelar a evolução estelar de maneiras surpreendentes.
Revelando interiores estelares através de Starquakes
Assim como os terremotos revelam a estrutura interna da Terra, os cientistas usaram estrelas detectadas pelo TESS para sondar abaixo da superfície da gigante vermelha. Estas oscilações, ou vibrações, funcionam como um sismógrafo cósmico, permitindo aos investigadores compreender a composição interna e a história da estrela.
A equipa, liderada por Daniel Hey, da Universidade do Havai, descobriu que a gigante vermelha é invulgarmente rica em elementos pesados (“rica em alfa”), uma característica tipicamente encontrada em estrelas mais velhas. No entanto, os tremores estelares revelaram que tem apenas cerca de 5 mil milhões de anos – mais jovem do que o esperado pela sua composição química. Esta discrepância sugere que a estrela não se formou isoladamente. A explicação mais plausível é que ganhou massa através de uma colisão ou fusão com outra estrela, ou através do consumo de material durante a formação do buraco negro.
Um passado girando rapidamente?
Para aumentar o mistério, a gigante vermelha gira muito mais rápido (uma vez a cada 398 dias terrestres) do que as estrelas típicas da sua idade. Esta rápida rotação apoia ainda mais a teoria de uma fusão passada. As interações das marés com o seu companheiro buraco negro também podem contribuir para a rotação, mas a velocidade sugere uma origem mais dramática.
“Se esta rotação for real, não pode ser explicada apenas pela rotação do nascimento da estrela”, observa Joel Ong, bolsista do Hubble da NASA. “A estrela deve ter sido gerada através de interações de marés com a sua companheira, o que apoia ainda mais a ideia de que este sistema tem uma história complexa.”
Outro enigma: o companheiro pobre em metais de Gaia BH3
A mesma equipa investigou outro sistema de buraco negro, Gaia BH3 (a 2.000 anos-luz da Terra), e descobriu que a sua estrela companheira é notavelmente carente de elementos pesados (“pobre em metais”). Surpreendentemente, esta estrela carece das oscilações esperadas, um fenómeno que desafia os modelos existentes de evolução estelar.
Esta falta de vibrações observáveis pode indicar propriedades internas únicas ou uma história de formação incomum. A equipa planeia novas observações utilizando a sonda Gaia da ESA para confirmar as descobertas do terramoto e refinar a sua compreensão destes sistemas peculiares.
Estas descobertas demonstram que os sistemas binários com buracos negros são muito mais dinâmicos do que se supunha anteriormente. Ao estudar estas interações, os astrónomos podem desbloquear novos conhecimentos sobre a evolução estelar, fusões galácticas e a formação dos próprios buracos negros. A investigação em curso promete revelar ainda mais sobre as vidas turbulentas destes companheiros cósmicos.
