Canibalismo cósmico rejuvenesce estrelas no centro galáctico da Via Láctea

Conta a lenda que a condessa húngara Elizabeth Báthory, do século XVI, recorria a um método macabro para conservar a aparência jovem.

Segundo os registos históricos, a aristocrata foi acusada e encarcerada por assassinar centenas de raparigas, para se banhar no sangue que alegadamente lhes atribuía propriedades regeneradoras. A veracidade destas acusações é, na melhor das hipóteses, duvidosa; ainda assim, persiste a ideia de recorrer a magia negra arcana na procura da juventude eterna.

Embora beber o sangue dos nossos semelhantes provavelmente não produza grandes resultados nos humanos, novas evidências indicam que pode rejuvenescer estrelas de forma extraordinariamente eficaz. Um estudo sobre as estrelas que se movimentam caoticamente no centro galáctico da Via Láctea sugere que são muito, muito mais velhas do que parecem e que o seu aspecto jovem resulta de canibalismo cósmico.

“Algumas estrelas ganham a lotaria das colisões”, afirma a astrofísica Sanaea Rose, da Universidade Northwestern, no Illinois.

“Através de colisões e fusões, estas estrelas acumulam mais hidrogénio. Apesar de se terem formado numa população mais antiga, fazem-se passar por estrelas rejuvenescidas, de aparência jovem. São como estrelas-zombie; devoram as vizinhas.”

Colisões de estrelas no centro galáctico da Via Láctea

O centro galáctico é um lugar extremamente agitado. Para começar, contém um buraco negro supermassivo gigantesco, com cerca de 4 milhões de vezes a massa do Sol. À sua volta, as estrelas giram e disparam a velocidades absolutamente insanas ao longo das suas órbitas extensas e em laço. E existem imensas. O núcleo densamente povoado da Via Láctea está literalmente apinhado de estrelas.

É um ambiente ideal para crimes entre estrelas.

“É um pouco como correr numa estação de metro de Nova Iorque incrivelmente cheia durante a hora de ponta”, explica Rose. “Mesmo que não colida com outras pessoas, passa muito perto delas. No caso das estrelas, estes encontros quase colisionais continuam a fazê-las interagir gravitacionalmente. Queríamos explorar o significado destas colisões e interacções para a população estelar e caracterizar os seus resultados.”

Observar directamente as estrelas do centro galáctico é bastante difícil, pois há ali muita matéria, incluindo nuvens densas que bloqueiam a visão na maioria dos comprimentos de onda. Rose e os seus colegas recorreram, por isso, a simulações: criaram um modelo do centro galáctico e de tudo o que contém, acompanhando os resultados depois de pôr as estrelas em movimento.

O efeito da distância ao buraco negro

Os investigadores concluíram que o destino das estrelas em colisão parece estar directamente ligado à proximidade do buraco negro. Num raio de 0,01 parsecs - aproximadamente um trinta avos de ano-luz -, as interacções entre estrelas são frequentes, mas as velocidades elevadas permitem-lhes normalmente sobreviver. Estas interacções tendem a ser colisões tangenciais, que deixam ambas as estrelas mais ou menos intactas, embora possam perder uma quantidade considerável de material das camadas exteriores.

Contudo, para lá desse limite de 0,01 parsecs, a situação torna-se um pouco mais violenta. Como as estrelas se deslocam muito mais devagar, não têm momento angular suficiente para prosseguir quando se encontram. Em vez disso, ficam presas pela gravidade uma da outra, provocando uma colisão total em que se fundem numa única estrela maior.

É neste processo que algumas estrelas obtêm hidrogénio suficiente para aparentarem ser mais jovens, ainda que possam ter uma idade consideravelmente superior. Mas há uma contrapartida: quanto maior for a massa de uma estrela, menor será a sua duração de vida.

“As estrelas massivas são um pouco como automóveis gigantes que consomem imenso combustível”, explica Rose. “Começam com muito hidrogénio, mas gastam-no muito, muito depressa.”

Canibalismo cósmico e a falta de gigantes vermelhas

A comparação com vampiros deixa de funcionar um pouco neste ponto. Porém, os resultados explicam uma característica curiosa da população estelar no centro galáctico: a intrigante ausência de estrelas gigantes vermelhas antigas. Os investigadores verificaram que tanto a perda de massa causada pelas colisões tangenciais como as fusões que originam estrelas maiores e de vida curta reduziriam o número de gigantes vermelhas que seria esperado numa população estelar normal.

Mais investigação observacional e teórica poderá ajudar a esclarecer estes processos e revelar a dinâmica complexa que actua num ambiente cósmico sem paralelo no resto da galáxia.

As conclusões, que ainda não foram revistas por pares, foram submetidas ao Astrophysical Journal Letters, apresentadas na reunião de Abril da Sociedade Americana de Física e estão disponíveis no arXiv aqui e aqui.