Quando estrelas massivas morrem, elas não saem de forma tranquila. Elas se tornam instáveis, atormentadas por explosões antes de finalmente terminarem suas vidas em uma supernova espetacular. Mas às vezes, esses gigantes cósmicos têm um truque na manga. Em vez de explodirem, elas simplesmente desaparecem sem deixar rastros. Estrelas vistas em levantamentos antigos desaparecem dos novos. Uma estrela não é um conjunto de chaves que você perde atrás do sofá. Então, para onde elas vão?
Um novo estudo forneceu uma explicação convincente. Uma equipe internacional liderada pelo astrofísico Alejandro Vigna-Gómez, do Instituto Niels Bohr na Dinamarca e do Instituto Max Planck de Astrofísica na Alemanha, sugere que algumas estrelas massivas morrem não com um estrondo, mas com um gemido. Sua evidência? Um sistema binário chamado VFTS 243 na Grande Nuvem de Magalhães, consistindo de um buraco negro e uma estrela companheira. Este sistema não mostra sinais de uma explosão de supernova, que, segundo nossos modelos, deveria ter acontecido quando o buraco negro se formou.
Vigna-Gómez explica: “Se você observasse uma estrela passando por um colapso total, poderia parecer que ela se extingue e desaparece dos céus.” O colapso é tão completo que nenhuma explosão ocorre, nada escapa e você não veria uma supernova brilhante no céu noturno. Os astrônomos realmente observaram o desaparecimento repentino de estrelas brilhantes recentemente. Embora a conexão não seja certa, a análise do VFTS 243 nos aproxima de uma explicação plausível.
Normalmente, quando uma estrela mais massiva que cerca de oito vezes a massa do Sol se torna uma supernova, é uma bagunça. As camadas externas são ejetadas explosivamente no espaço, formando uma enorme nuvem expansiva de poeira e gás que persiste por centenas de milhares a milhões de anos. Enquanto isso, o núcleo da estrela, não mais suportado pela pressão da fusão, colapsa sob a gravidade para formar um objeto ultradenso, uma estrela de nêutrons ou um buraco negro, dependendo da massa inicial da estrela.
Esses núcleos colapsados nem sempre ficam no lugar. Se a explosão da supernova for desigual, pode arremessar o núcleo no espaço em um chute natal. Às vezes, podemos traçar a trajetória do núcleo de volta à nuvem de material que ele ejetou quando morreu. Mas se tempo suficiente se passou, o material pode ter se dissipado. No entanto, os sinais do chute natal podem permanecer muito mais tempo.
O VFTS 243 é um sistema fascinante. Ele consiste em uma estrela massiva com cerca de 7,4 milhões de anos e 25 vezes a massa do Sol, e um buraco negro com cerca de 10 vezes a massa do Sol. Embora não possamos ver o buraco negro diretamente, podemos medi-lo com base no movimento orbital de sua estrela companheira, e podemos inferir outros detalhes sobre o sistema.
Um aspecto intrigante é a forma da órbita. Ela é quase circular. Isso, juntamente com o movimento do sistema no espaço, sugere que o buraco negro não recebeu um grande chute de uma supernova. Os pesquisadores que descobriram o buraco negro em 2022 suspeitaram disso; agora, Vigna-Gómez e seus colegas confirmaram.
Há um corpo crescente de evidências que sugerem que, às vezes, estrelas massivas podem colapsar diretamente em buracos negros sem passar por uma supernova. O VFTS 243 representa a melhor evidência que temos para esse cenário até agora.
A astrofísica Irene Tamborra, do Instituto Niels Bohr, diz: “Nossos resultados destacam o VFTS 243 como o melhor caso observável até agora para a teoria de buracos negros estelares formados através do colapso total, onde a explosão de supernova falha e nossos modelos mostraram ser possível. É um importante teste de realidade para esses modelos. E certamente esperamos que o sistema sirva como um marco crucial para futuras pesquisas sobre evolução estelar e colapso.”
Então, da próxima vez que você estiver observando as estrelas, lembre-se de que algumas dessas luzes cintilantes podem simplesmente desaparecer sem aviso. Não com um estrondo espetacular, mas com um gemido silencioso, quase assustador, deixando para trás um buraco negro silenciosamente à espreita no cosmos.
