Estrelas com taxa de rotação fora do comum são descobertas em aglomerado aberto

Estrelas gigantes vermelhas com taxas de rotação estranhamente rápidas foram observadas em um aglomerado estelar aberto jovem por uma equipe internacional de pesquisadores, incluindo astrônomos do Observatório Nacional (ON). Além da velocidade desses objetos, o estudo analisou pela primeira vez a composição química desses objetos.

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O alvo da pesquisa foi o NGC 6124, um aglomerado estelar aberto localizado em direção a constelação de Escorpião, que, até então, não tinha sua composição química estudada. Aglomerados assim são formados por um grupo de estrelas que nascem de uma mesma nuvem molecular.

Esses conjuntos de estrelas são comuns por todo o disco galáctico da Via Láctea e, conforme apontou Nacizo Holanda, pesquisador do ON e principal autor do estudo, eles são verdadeiros laboratórios de astrofísica. “Podemos considerar que as estrelas de um mesmo aglomerado aberto têm a mesma composição química inicial”, acrescentou.

O pesquisador acrescentou que, além de nasceram da mesma nuvem molecular, as estrelas têm quase a mesma distância em relação a Terra porque são relativamente próximas umas das outras. E, se nasceram juntas, também apresentam idades parecidas.

Por esses motivos, o aglomerado é uma ótima oportunidade de testar os modelos de evolução estelar e galáctica. No estudo, os pesquisadores selecionaram sete estrelas gigantes vermelhas do NGC 6124 a partir das técnicas de espectroscopia, astrometria e fotometria.

Velocidades de rotação das estrelas

Os pesquisadores observaram que essas estrelas tinham velocidades de rotação rápidas e irregulares. Das sete estrelas analisadas, quatro apresentaram uma velocidade de 10 km/s, enquanto as restantes 6 km/s — o que eles apontaram como fora do comum.

Estrelas gigantes com altas velocidades de rotação, explicou Holando, são raras. Normalmente, quando estrelas se expandem e evoluem para gigantes vermelhas a velocidade rotacional é reduzida. Isso acontece devido à conservação de momento angular.

Imagine uma patinadora girando sobre os patins com os braços abertos. Nesse momento, ela apresenta determinada velocidade de rotação. No entanto, quando ela recolhe os braços enquanto ainda gira, sua velocidade aumenta. O movimento de rotação das estrelas segue a mesma lógica.

A diferença é que as estrelas nascem com um pequeno raio e alta velocidade rotacional, mas, quando se tornam gigantes vermelhas com um raio maior, a velocidade diminui. Segundo Holanda, essa velocidade atípica por ser explicada por processos de fusão, interação de marés ou até mesmo o engolimento de outros objetos.

Análise química

Outra peculiaridade das estrelas é que elas possuem abundância em lítio. “No caso do NGC 6124, é importante investigar os efeitos da rotação estelar em suas abundâncias químicas”, ressaltou Holanda. Segundo os pesquisadores, os valores apresentam concordância com outras estrelas do campo galáctico.

Além disso, o estudo detectou uma possível correlação entre a abundância média de lítio com a alta velocidade rotacional média, mas os pesquisadores disseram que essa questão permanece em aberto, pois a literatura apresenta a ocorrência de estrelas de baixa velocidade rotacional com algum aumento do lítio.

A alta abundância de lítio, acrescentou Holanda, é frequentemente associada com a alta rotação estelar, mas isso nunca foi esclarecido. Segundo o pesquisador, ambas características podem estar associadas ao engolimento de planetas ou anãs marrons. “E até mesmo interação com uma companheira binária próxima”, disse.

Fonte: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society; Via Observatório Nacional