Astrónomos descobriram uma estrela que desafia explicação.

Estudar a luz das estrelas permite-nos determinar a sua temperatura, composição, idade e fase de evolução.

No entanto, a companheira gigante vermelha do Gaia BH2, um sistema de buraco negro identificado em 2023, conta uma história contraditória - que só começa a fazer sentido quando se considera a violência estelar.

A estrela está carregada de elementos pesados conhecidos como elementos alfa, assinaturas químicas que costumam surgir em estrelas muito antigas, formadas quando o Universo ainda era jovem. Apenas com base nesta química, deveria ter cerca de dez mil milhões de anos.

Mas, quando astrónomos da Universidade do Havai mediram as vibrações que se propagam pelo seu interior com o satélite TESS da NASA, concluíram que a estrela tem apenas cerca de cinco mil milhões de anos.

"Estrelas jovens, ricas em alfa, são bastante raras e intrigantes. A combinação de juventude e química antiga sugere que esta estrela não evoluiu em isolamento", afirma Daniel Hey, autor principal do estudo publicado no Jornal Astrofísico.

Asterossismologia e o enigma do Gaia BH2

A técnica utilizada, chamada asterossismologia, funciona de forma semelhante à sismologia na Terra.

Tal como as ondas sísmicas dos terramotos revelam a estrutura interna do nosso planeta, os “sismos estelares” - oscilações que fazem o brilho de uma estrela cintilar de forma subtil - mostram o que se passa abaixo da superfície.

Estas vibrações permitiram à equipa medir as propriedades do núcleo da estrela com uma precisão notável.

A rotação da estrela acrescenta mais uma peça ao puzzle: observações com telescópios terrestres indicam que ela completa uma rotação a cada 398 dias, um ritmo muito mais rápido do que seria esperado para uma gigante vermelha isolada com a sua idade.

As estrelas abrandam à medida que envelhecem, perdendo momento angular. O estudo indica que algo acelerou esta estrela.

A explicação mais provável é que a estrela tenha fundido com outra estrela ou tenha absorvido grandes quantidades de material quando o buraco negro se formou a partir da sua companheira anterior.

Qualquer um destes acontecimentos introduziria massa extra - o que ajuda a explicar a química fora do comum - e também aumentaria o momento angular.

Buracos negros dormentes, Gaia BH3 e pistas de passados violentos

O Gaia BH2 é o que os astrónomos classificam como um sistema de buraco negro dormente. O buraco negro não está a alimentar-se activamente da companheira, pelo que não emite raios X.

Estes sistemas só foram identificados recentemente graças a medições muito precisas do movimento das estrelas feitas pela missão Gaia da Agência Espacial Europeia.

A estrela companheira oscila ligeiramente ao orbitar o buraco negro invisível, denunciando a presença desse objecto massivo.

A equipa analisou também o Gaia BH3, outro buraco negro dormente com uma companheira ainda mais estranha. A teoria previa oscilações claras, mas não foi detectada nenhuma, o que sugere que os modelos actuais para estrelas extremamente pobres em metais precisam de ser revistos.

Observações futuras do TESS deverão fornecer séries de dados mais longas, podendo confirmar a hipótese de fusão e revelar se outras companheiras de buracos negros dormentes escondem passados igualmente violentos.

Estes sistemas silenciosos, dispersos pela galáxia, podem conservar indícios de colisões estelares que buracos negros mais activos já teriam apagado há muito.

Este artigo foi originalmente publicado no Universo Hoje. Leia o artigo original.