Uma estrela fugitiva expelida da galáxia depois de passar próxima do buraco negro central da
Via Láctea. Créditos: Michael Smelzer/Universidade de Vanderbilt
É muito difícil expulsar uma estrela da Galáxia. De fato, o mecanismo principal que os astrônomos propuseram para que uma estrela alcance o impulso de mais de 3,3 milhões de quilômetros por hora requer uma passagem próxima pelo buraco negro supermassivo no núcleo da Via Láctea.
Até agora os astrônomos descobriram 16 destas estrelas "hipervelozes". Embora viajem rápido o suficiente para eventualmente escapar o domínio gravitacional da Galáxia, foram descobertas enquanto ainda estavam dentro da mesma.
Agora, astrônomas da Universidade de Vanderbilt, no estado americano do Tennessee, escrevem, na edição de Maio da revista Astronomical Journal, que identificaram um grupo de mais de 675 estrelas nos arredores da Via Láctea que afirmam serem estrelas "hipervelozes" expelidas do núcleo galático. Selecionaram estas estrelas com base na sua localização no espaço intergalático entre a Via Láctea e a vizinha Galáxia de Andrômeda e devido à peculiar cor avermelhada.
"Estas estrelas realmente destacam-se. São estrelas gigantes vermelhas com alta metalicidade, o que lhes dá uma cor incomum," afirma a professora Kelly Holley-Bockelmann, que liderou o estudo em conjunto com a estudante Lauren Palladino. Na astronomia e cosmologia, "metalicidade" é uma medida da proporção de elementos químicos (além do hidrogénio e hélio) que uma estrela contém. Neste caso, uma alta metalicidade é uma assinatura que indica uma origem galática interior: estrelas mais velhas e estrelas da periferia galática tendem a ter metalicidades mais baixas.
As investigadoras identificaram estas candidatas ao analisar milhões de estrelas catalogadas no SDSS (Sloan Digital Sky Survey).
"Descobrimos que estas estrelas fugitivas devem estar para lá da Galáxia, mas ainda ninguém as tinhas observado. Então decidimos tentar," afirma Holley-Bockelmann, que estuda o comportamento do buraco negro no centro da Via Láctea.
Os astrónomos já descobriram evidências de buracos negros gigantes nos centros de muitas galáxias. Estimam que o buraco negro central da Via Láctea tenha uma massa de quatro milhões de massas solares. Calculam que o campo gravitacional em redor de tal buraco negro supermassivo é forte o suficiente para acelerar estrelas até hipervelocidades.
O cenário típico envolve um par binário de estrelas apanhadas nas garras do buraco negro. À medida que uma das estrelas espirala na direção do buraco negro, a sua companheira é expelida para fora a velocidades tremendas. Um segundo cenário tem lugar durante períodos em que o buraco negro central está num processo de ingerir outro buraco negro mais pequeno. Qualquer estrela que se aventure perto demais do par pode também sofrer uma expulsão hiperveloz.
Estrelas gigantes vermelhas são o estágio final na evolução de estrelas amarelas e pequenas como o nosso Sol. Por isso, as estrelas na galeria fugitiva de Holley-Bockelmann devem ter sido estrelas pequenas como o Sol quando passaram perto do buraco negro central. À medida que viajavam para fora, continuaram a envelhecer até que chegaram à fase de gigante vermelha. Mesmo viajando a hipervelocidades, demorariam cerca de 10 milhões de anos a viajar desde o núcleo até ao limite espiral, a 50 mil anos-luz de distância.
"O estudo destas estrelas fugitivas pode nos fornecer novos dados da história e da evolução da Via Láctea," afirma Holley-Bockelmann. O próximo passo das investigadoras é determinar se qualquer uma das estrelas candidatas é uma incomum anã castanho-avermelhada, em vez de gigantes vermelhas. Como as anãs castanhas produzem muito menos luz do que as gigantes vermelhas, teriam que estar muito mais perto para parecerem brilhantes.
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