A maior estrela já encontrou uma nova visão surpreendente

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A maior estrela já encontrou uma nova visão surpreendente
Imagem do Telescópio Espacial Hubble de R136 no coração da Nebulosa da Tarântula. (NASA, ESA, F.
Paresce/INAF-IASF, R. O'Connell / Universidade da Virgínia, e o Comitê de Supervisão Científica da
Câmera de Campo 3)
Quão grande pode crescer uma estrela? Não tão grande como imaginávamos, ao que parece.
As imagens mais nítidas já tiradas da maior estrela conhecida indicam que o limite superior da massa de
um Sol é provavelmente muito menor do que as estimativas anteriores.
A estrela R136a1 foi inicialmente medida em cerca de 250 a 320 vezes a massa do nosso próprio Sol. A
nova estimativa coloca entre 150 e 230 vezes a massa do Sol.
Esta nova figura de estádio de pouco menos de 200 massas solares ainda faz da estrela um recordista
peso-pesado, mas a revisão para baixo de sua massa pode ter implicações mais profundas.
O trabalho fazia parte de um projeto para entender o cluster em que reside, chamado R136. Ele fica na
Nebulosa da Tarântula, um viveiro de formação estelar em uma galáxia satélite da Via Láctea chamada
Grande Nuvem de Magalhães.
Este aglomerado contém algumas das estrelas mais massivas conhecidas; massas que também foram
revisadas para baixo. Uma vez que estas massas são pontos de ancoragem críticos para a função de
massa superior de estrelas massivas, o trabalho pode significar que os nossos limites de massa superior
estelar anteriores estão errados.
“Nossos resultados nos mostram que a estrela mais massiva que conhecemos atualmente não é tão
massiva como pensávamos anteriormente”, diz o astrônomo e astrofísico Venu Kalari, do Observatório
Gemini. “Isso sugere que o limite superior para massas estelares também pode ser menor do que se
pensava anteriormente.”
https://en.wikipedia.org/wiki/File:Grand_star-forming_region_R136_in_NGC_2070_(captured_by_the_Hubble_Space_Telescope).jpg
https://www.nature.com/articles/434148a
https://noirlab.edu/public/news/noirlab2220/?lang
https://noirlab.edu/public/news/noirlab2220/?lang
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Embora não saibamos qual é o limite superior para a massa estelar, cálculos e modelagem sugerem que
tem que haver um. É aceito que, em um ponto conhecido como Eddington, a pressão externa da
radiação do núcleo excede a pressão gravitacional interna, forçando o material nas camadas externas
da estrela a serem ejetados.
Pesquisas anteriores estabeleceram uma empresa de 150 massas solares como o limite de Eddington.
Em seguida, novos dados sobre as estrelas R136 foram adquiridos, com um grupo inteiro pesando em
massas significativamente maiores.
Além de desafiar o limite de Eddington, essas estrelas – jovens, muito quentes e muito grandes –
desafiaram os modelos de formação estelar. Pesquisas posteriores descobriram que tais chonkers
podem se formar através de fusões estelares, mas ainda não temos uma boa resposta sobre o problema
do limite de Eddington.
A nova imagem de R136a1.
Liquidação de um limite de massa superior com base em pontos de referência precisos seria um longo
caminho para resolver este quebra-cabeça roendo. A massa estelar pode ser calculada obtendo
observações precisas que revelam o brilho e a temperatura da estrela. Então Kalari e seus colegas se
estabeleceram sobre a obtenção de novas imagens mais nítidas do cluster em geral, e R136a1 em
particular.
Isso deu à equipe as ferramentas para conceber a nova massa de 196 massas solares (mais ou menos
algumas dezenas de massas solares) para R136a1, e 151 e 155 massas solares para duas outras
grandes estrelas no aglomerado, R136a2 e R136a3 – abaixo de 195-211 e 180-181, respectivamente.
Isso tem implicações para a produção de elementos pesados no Universo. Você pode saber que as
estrelas massivas acabam como buracos negros; elas ejetam seu material externo e um buraco negro
https://www.nature.com/articles/nature03293
https://academic.oup.com/mnras/article/426/2/1416/974961
https://www.sciencealert.com/black-holes
https://www.sciencealert.com/black-holes
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se forma do núcleo estelar colapsado. No entanto, há um limite superior para isso: mais de 130 massas
solares, a estrela pode explodir no que é conhecido como uma supernova de instabilidade de pares, na
qual toda a estrela, núcleo e tudo, cresce.
Durante esses eventos incrivelmente violentos, os processos subatômicos resultam na produção de
elementos pesados. Se houver menos estrelas por aí nesta faixa de massa, então precisamos repensar
a potencial contribuição que as supernovas da estabilidade do par fazem com os elementos pesados
que observamos no espaço.
“A importância de saber se existem supernovas de instabilidade de pares não pode ser enfatizada
demais, já que apenas uma supernova de instabilidade de dois de uma estrela de massa solar produziria
e liberaria mais metais no meio interestelar do que toda uma função de massa estelar abaixo dela, o que
mudaria completamente nossa compreensão da modelagem da evolução química galáctica”, escrevem
os pesquisadores em seu artigo.
No entanto, esse resultado foi alcançado ao empurrar o limite do instrumento Zorro no telescópio Gemini
South, e os pesquisadores pedem cautela em sua interpretação das descobertas.
O próximo passo seria tentar validar as conclusões, talvez tomando e comparando observações de outro
instrumento.
A pesquisa foi aceita para publicação no The Astrophysical Journal e está disponível no arXiv.
https://en.wikipedia.org/wiki/Pair-instability_supernova
https://en.wikipedia.org/wiki/Pair-instability_supernova
https://arxiv.org/abs/2207.13078
https://dx.doi.org/10.3847/1538-4357/ac8424
https://arxiv.org/abs/2207.13078