Astrônomos da USP e da UFRN identificam primeira estrela gêmea do sol rejuvenescida

Astrônomos da Universidade de São Paulo (USP) e da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) identificaram a primeira estrela gêmea do sol, rejuvenescida por estrela companheira. A descoberta pode auxiliar a desvendar o ministério de algumas estrelas similares ao Sol, mas que apresentam baixo conteúdo de berílio.

A estrela estudada é a “HIP 10725”, uma das gêmeas solares observadas pelo astrônomo e professor do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP, Jorge Meléndez em 2009, por meio do telescópio Very Large Telescope (VLT) de 8 metros e pertencente ao Observatório Europeu do Sul (European Southern Observatory – ESO).

Na pesquisa, Meléndez se intrigou com essa estrela devido à ausência do berílio, elemento químico que é é visível no Sol e em outras estrelas gêmeas desse astro. A análise detalhada da “HIP 10725” foi realizada recentemente no projeto de iniciação científica de Lucas Schirbel, aluno de Meléndez no curso de graduação em Astronomia do IAG/USP e autor principal do artigo que relata a descoberta.

Schirbel descobriu outras caraterísticas interessantes que ajudaram a entender a baixa quantidade de berílio na gêmea solar HIP 10725. A estrela apresentava um excesso de elementos pesados, como o ítrio, bário, lantânio e neodímio.

Esses elementos químicos não são produzidos em estrelas como o Sol, apenas nas de maior massa conhecidas como estrelas AGB. O grupo passou então a trabalhar com a hipótese de a gêmea solar ter sido contaminada por transferência desses elementos químicos vindos de uma estrela deste tipo.

A idade da “HIP 10725” é de 5 bilhões de anos – similar à do sol – porém a estrela tem uma rotação tão rápida quanto estrelas de apenas 1 bilhão de anos. O mistério da baixa abundância de berílio poderia ser explicado pela alta rotação, que aumentaria significativamente a destruição desse elemento químico.

Segundo a pesquisa, estrelas deste tipo são muito brilhantes e facilmente detectáveis, e não havia sinais da presença de uma estrela AGB próxima à HIP 10725. No entanto, essas estrelas também têm um período curto de vida. Os pesquisadores explicam que a transferência de massa poderia ter acontecido no passado, fazendo com que a estrela AGB perdesse seu envelope e deixasse para trás apenas o núcleo, que agora seria uma estrela muito compacta conhecida como anã branca, que possuem pouquíssimo brilho, o que explicaria o fato de ela não ser visível próxima à “HIP 10725”.

Observações adicionais, inclusive no Observatório Pico dos Dias, em Minas Gerais, indicaram que a “HIP 10725” definitivamente tem uma estrela companheira “invisível”, resolvendo finalmente o mistério. A descoberta exigiu muito trabalho de investigação por parte da equipe de astrônomos. “É muito satisfatório notar que uma anomalia, como a baixa abundância de berílio, pode redirecionar nossas pesquisas para descobertas inesperadas”, disse Lucas Schirbel.

O professor José-Dias do Nascimento e Matthieu Castro, ambos da UFRN, modelaram a transferência de material que aumentou a rotação da estrela e causou a destruição do berílio. Estes pesquisadores batizaram o fenômeno “efeito botox estelar”. “Este efeito causa o aparente rejuvenescimento da estrela devido ao aumento da rotação”, afirmam os pesquisadores da UFRN.

“Outras quatro gêmeas solares com níveis baixos de berílio observadas por uma equipe japonesa em 2011, parecem ter companheiras anãs brancas, o que explicaria o mistério do seu baixo berílio”, completou o professor Jorge Meléndez.

A equipe de pesquisadores é formada por Lucas Schirbel, Jorge Melendez, Marcelo Tucci Maia (IAG/USP), Marcos A. Faria (Universidade Federal de Itajubá), Matthieu Castro, José-Dias do Nascimento Jr. (UFRN), Amanda I. Karakas, Martin Asplund, David Yong, Louise Howes (The Australian National University), Ivan Ramirez (University of Texas at Austin), e Maria Lugaro (Konkoly Observatory, Research Centre for Astronomy and Earth Sciences, Hungarian Academy of Sciences).