É assim que o universo faz retardatários azuis: as estrelas que não deveriam existir
Uma seleção do aglomerado globular Terzan 5, uma ligação única ao passado da Via Láctea. Estrelas incrivelmente antigas podem ser encontradas dentro de aglomerados globulares, relíquias de algumas das primeiras “explosões” de formação estelar que ocorreram em nossa vizinhança do Universo. A estrela azul ocasional vista dentro, no entanto, nos diz que há mais na história. (NASA/ESA/HUBBLE/F.FERRARO)
Como vemos estrelas de vida extremamente curta em lugares que não tiveram formação estelar em mais de 10 bilhões de anos?
A verdade mais fundamental sobre as estrelas é que quando elas ficam sem combustível para queimar, elas morrem.
O (moderno) sistema de classificação espectral Morgan-Keenan, com a faixa de temperatura de cada classe de estrelas mostrada acima, em kelvin. A esmagadora maioria das estrelas hoje são estrelas da classe M, com apenas 1 estrela conhecida da classe O ou B dentro de 25 parsecs. Nosso Sol é uma estrela da classe G e mais massiva que 95% de todas as estrelas do Universo. As estrelas mais massivas queimam seu combustível mais rápido e vivem menos; quanto mais velho for um aglomerado de estrelas, mais vermelhas são as estrelas dentro dele. (USUÁRIO DO WIKIMEDIA COMMONS LUCASVB, ADIÇÕES DE E. SIEGEL)
As estrelas menos massivas queimam seu combustível mais lentamente, vivendo mais, enquanto as mais massivas queimam mais rápido.
Imagens de alta resolução no infravermelho próximo levaram à descoberta de três superaglomerados estelares no Centro Galáctico. Como os comprimentos de onda do infravermelho próximo cortam a poeira densa entre a Terra e o Centro Galáctico, podemos ver esses superaglomerados. Eles incluem os clusters Central Parsec, Quintuplet e Arches. Mas todas as estrelas encontradas lá, e no centro galáctico em geral, são bastante jovens. (OBSERVATÓRIO DE GÊMEOS)
Novas estrelas se formam em grandes aglomerados, criando estrelas de todas as massas diferentes simultaneamente.
Um berçário estelar na Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia satélite da Via Láctea. Ao pesquisar aglomerados de estrelas e estrelas de campo dentro e fora de nossa galáxia, bem como medir a extensão da Via Láctea, podemos simplesmente determinar o número e os tipos de estrelas que existem. (NASA, ESA E A EQUIPE HUBBLE HERITAGE (STSCI/AURA)-ESA/HUBBLE COLABORAÇÃO)
À medida que envelhecem, as estrelas mais massivas morrem primeiro, deixando apenas as de menor massa para trás.
O aglomerado estelar aberto NGC 290, fotografado pelo Hubble. Essas estrelas, fotografadas aqui, só podem ter as propriedades, elementos e planetas (e potencialmente chances de vida) que eles têm por causa de todas as estrelas que morreram antes de sua criação. Este é um aglomerado aberto relativamente jovem, como evidenciado pelas estrelas azuis brilhantes e de alta massa que dominam sua aparência. (ESA & NASA, AGRADECIMENTOS: DAVIDE DE MARTIN (ESA / HUBBLE) E EDWARD W. OLSZEWSKI (UNIVERSITY OF ARIZONA, USA))
Podemos datar aglomerados de estrelas examinando quais estrelas permanecem quando traçamos a cor estelar versus temperatura.
As estrelas presentes em um aglomerado recém-nascido normalmente vão do canto superior esquerdo ao canto inferior direito: a sequência principal. À medida que um aglomerado envelhece, as estrelas “desligam” a sequência principal, pois as estrelas do canto superior esquerdo morrem primeiro. Com base em onde esse desligamento aparece, podemos datar a idade do cluster. No entanto, em todos os aglomerados de estrelas abertos e globulares, podem ser encontrados alguns retardatários azuis, estrelas mais acima na sequência principal do que o normal. (CHRISTOPHER ALL, NATUREZA 478, 331–332 (2011))
Quanto mais antigo for um aglomerado, mais vermelhas, de menor massa e menos brilhantes são suas estrelas sobreviventes.
O antigo aglomerado globular Messier 15, um exemplo típico de um desses aglomerados globulares incrivelmente antigos. As estrelas dentro são bastante vermelhas, em média. (ESA/HUBLE & NASA)
Os aglomerados globulares de estrelas são os mais antigos; alguns não formaram estrelas em ~ 13 bilhões de anos.
O aglomerado globular Messier 69 é altamente incomum por ser incrivelmente antigo, com apenas 5% da idade atual do Universo, mas também por ter um teor de metal muito alto, com 22% da metalicidade do nosso Sol. As estrelas mais brilhantes estão na fase de gigante vermelha, agora ficando sem combustível no núcleo, enquanto algumas estrelas azuis são esses retardatários azuis incomuns. (HUBBLE LEGACY ARCHIVE (NASA / ESA / STSCI), VIA HST / WIKIMEDIA COMMONS USUÁRIO FABIAN RRRR)
No entanto, se olharmos atentamente para dentro dessas relíquias antigas do jovem Universo, encontraremos algumas estrelas azuis.
As estrelas dentro de um aglomerado globular estão fortemente ligadas no centro e frequentemente se fundem, o que poderia explicar por que existem populações maiores de estrelas desgarradas azuis nas regiões mais internas dos aglomerados globulares. (M. SHARA, R.A. SAFER, M. LIVIO, WFPC2, HST, NASA)
Esses retardatários azuis têm uma vida útil de 2 bilhões de anos ou menos: incompatível com a idade do aglomerado.
Os aglomerados, estrelas e nebulosas em nossa Via Láctea são úteis para estimar a idade das estrelas localizadas em várias partes, mas estrelas mais azuis do que esperamos estarão presentes em um grande número de aglomerados. (PESQUISA DE TI / VST)
Mas há uma explicação: muitas estrelas têm companheiros.
Quando objetos massivos em sistemas binários se aproximam, eles podem se fundir, criando um novo objeto com sua massa combinada, ou um pode sugar a massa do outro, crescendo em um objeto significativamente maior. (MELVYN B. DAVIES, NATURE 462, 991–992 (2009))
Ao desviar massa ou fundir, o produto líquido será uma estrela nova e mais massiva.
O antigo aglomerado estelar aberto, NGC 188, tem alguns retardatários azuis (circulados). Cerca de um terço dos retardatários azuis que conhecemos neste aglomerado têm companheiras anãs brancas, sugerindo que o cenário de sifonagem em massa é um dos principais contribuintes para a formação dessas esquisitices estelares. (K. GARMANY, F. HAASE NOAO/AURA)
Cada aglomerado antigo que conhecemos tem pelo menos algumas estrelas azuis.
Estrelas retardatárias azuis, circuladas na imagem inserida, são formadas quando estrelas mais velhas ou mesmo remanescentes estelares se fundem ou sifam massa de uma para outra. Depois que as últimas estrelas se queimarem, o mesmo processo pode trazer luz ao Universo através da fusão de anãs marrons para criar retardatários vermelhos. (NASA, ESA, W. CLARKSON (INDIANA UNIVERSITY E UCLA) E K. SAHU (STSCL))
Os retardatários azuis existem porque, em ambientes densos, as estrelas não podem deixar de interagir.
Esta imagem evocativa mostra uma nuvem escura onde novas estrelas estão se formando junto com um aglomerado de estrelas brilhantes que já emergiram de seu berçário estelar empoeirado. Esta nuvem é conhecida como Lupus 3 e fica a cerca de 600 anos-luz da Terra na constelação de Scorpius (O Escorpião). As estrelas mais azuis e massivas formadas aqui serão as primeiras a morrer, mas muitas das estrelas de menor massa irão se fundir ou crescer mais tarde para se tornarem mais azuis do que esperávamos ingenuamente. (MPG/AQUELE/A CADEIRA)
Principalmente Mute Monday conta a história astronômica de uma imagem, fenômeno ou classe de objetos em imagens, recursos visuais e não mais de 200 palavras. Fale menos; sorria mais.
Começa com um estrondo é agora na Forbes , e republicado no Medium graças aos nossos apoiadores do Patreon . Ethan é autor de dois livros, Além da Galáxia , e Treknology: A ciência de Star Trek de Tricorders a Warp Drive .
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