Hubble 31 anos: estrela gigante à beira da destruição é o destaque

AG Carinae, cuja massa é até 70 vezes maior que a do Sol, vive um cabo de guerra entre a gravidade e a radiação que pode levá-la a se autodestruir

AG Carinae: disputa interna entre radiação e gravidade. Crédito: Nasa, ESA e STScI; CC BY 4.0

Em comemoração ao 31º aniversário do lançamento do telescópio espacial Hubble, da Nasa/ESA, os astrônomos apontaram o observatório para uma das estrelas mais brilhantes vistas em nossa galáxia para capturar sua beleza.

A estrela gigante AG Carinae, apresentada acima, vive um cabo de guerra entre a gravidade e a radiação que pode levá-la a se autodestruir. Ela é cercada por uma camada em expansão de gás e poeira – uma nebulosa. A nebulosa tem cerca de cinco anos-luz de largura, o que é igual à distância daqui até a estrela mais próxima de nós, Alpha Centauri.

A enorme estrutura foi criada a partir de uma ou mais erupções gigantes há vários milhares de anos. As camadas externas da estrela foram lançadas no espaço; o material expelido totaliza cerca de 10 vezes a massa do nosso Sol. Essas explosões são típicas da vida de um tipo raro de estrela chamado Variável Luminosa Azul (Luminous Blue Variable, ou LBV). Trata-se de uma breve e instável fase na curta vida de uma estrela ultrabrilhante e glamorosa que vive rapidamente e morre jovem.

Expectativa de vida breve

Essas estrelas estão entre as mais massivas e brilhantes conhecidas. Vivem por apenas alguns milhões de anos, em comparação com a vida de aproximadamente 10 bilhões de anos do nosso Sol. AG Carinae tem alguns milhões de anos e reside a 20 mil anos-luz de nossa galáxia, a Via Láctea. A expectativa de vida da estrela está entre 5 milhões e 6 milhões de anos.

As LBVs têm dupla personalidade. Elas parecem passar anos em êxtase em geral tranquilo e de repente vivem uma explosão, durante a qual sua luminosidade aumenta – às vezes em várias ordens de magnitude. Essas gigantes são muito diferentes de estrelas normais como o Sol. Estima-se que AG Carinae tenha até 70 vezes mais massa do que o Sol e brilha com o brilho ofuscante de 1 milhão de Sóis.

Explosões importantes, como a que produziu a nebulosa apresentada nesta imagem, ocorrem algumas vezes durante a vida de uma LBV. Esse tipo de estrela lança material apenas quando está em perigo de autodestruição. Por causa de suas formas massivas e temperaturas superaquecidas, estrelas variáveis ​​luminosas azuis como AG Carinae estão em uma batalha constante para manter a estabilidade.

Estrelas raras

É uma queda de braço entre a pressão da radiação de dentro da estrela empurrando para fora e a gravidade pressionando para dentro. Essa disputa resulta na expansão e contração da estrela. A pressão externa ocasionalmente vence a batalha, e a estrela se expande a um tamanho tão imenso que explode suas camadas externas, como um vulcão em erupção. Mas essa explosão só acontece quando a estrela está prestes a se desintegrar. Depois que a estrela ejeta o material, ela se contrai ao seu tamanho normal (grande), acomoda-se e se torna estável novamente.

Estrelas LBV são raras: menos de 50 são conhecidas entre as galáxias em nosso grupo local de galáxias vizinhas. Essas estrelas passam dezenas de milhares de anos nessa fase, um piscar de olhos no tempo cósmico. Espera-se que alguns terminem suas vidas em explosões de supernovas titânicas, que enriquecem o universo com elementos mais pesados ​​além do ferro.

Como muitas outras LBVs, AG Carinae permanece instável. Ela experimentou explosões menores que não foram tão poderosas quanto aquela que criou a presente nebulosa. Embora AG Carinae esteja calma agora, sua radiação escaldante e seu poderoso vento estelar (fluxos de partículas carregadas) têm moldado a nebulosa antiga, esculpindo estruturas intrincadas enquanto o gás que vaza atinge a nebulosa externa de movimento lento. O vento está viajando a até 1 milhão de quilômetros por hora, cerca de 10 vezes mais rápido que a nebulosa em expansão. Com o tempo, o vento quente alcança o material expelido mais frio, penetra nele e o empurra para longe da estrela. Esse efeito “limpa-neve” responde pela cavidade ao redor da estrela.

Hidrogênio e nitrogênio

O material vermelho é gás hidrogênio brilhante misturado com gás nitrogênio. O material vermelho difuso no canto superior esquerdo aponta onde o vento rompeu uma região tênue de material e o varreu para o espaço. As características mais proeminentes, destacadas em azul, são estruturas filamentares em forma de girinos e bolhas tortas. Essas estruturas são aglomerados de poeira iluminados pela luz da estrela. As características em forma de girino, mais proeminentes à esquerda e na parte inferior, são aglomerados de poeira mais densos que foram esculpidos pelo vento estelar. A visão nítida do Hubble revela essas estruturas de aparência delicada em grande detalhe.

A imagem foi tirada em luz visível e ultravioleta. O Hubble é ideal para observações em luz ultravioleta porque essa faixa de comprimento de onda só pode ser vista do espaço.

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