gov-civil-vilareal.ptA estrela que gira mais rápido da galáxia
>Um astrônomo encontrou a estrela que gira mais rápido conhecido em nossa galáxia ... e é um doozy. Ele está girando a uma velocidade estonteante de pelo menos 540 quilômetros por segundo. Na verdade, se estivesse girando muito mais rápido, ele se despedaçaria!
A estrela é chamada LAMOST J040643.69 + 542347.8 , mas vamos chamá-lo de J0406 para breve. Ele está localizado a cerca de 30.000 anos-luz de nós, em direção à borda externa da galáxia. LAMOST é um levantamento do céu feito na China que observa grandes áreas do céu e obtém espectros de baixa resolução de objetos astronômicos. Isso significa que ele divide a luz em milhares de fatias individuais de cor, o que, por sua vez, pode nos dizer muito sobre as propriedades do objeto: quão rápido ele está se movendo para perto ou para longe de nós, quão quente é, do que é feito e - crucialmente neste caso - a rapidez com que gira.
Neste caso, o astrônomo estava procurando por um tipo especial de estrela quando notou que uma estrela tinha um espectro ímpar, com características incomuns associadas a um giro rápido. Uma medição cuidadosa indicou que a estrela tem uma velocidade de rotação fenomenal de 540 quilômetros por segundo.
Isso é velozes . A rotação do Sol em seu equador é de 2 quilômetros por segundo, então esta estrela está girando a uma velocidade 270 vezes mais rápido do que o Sol!
A estrela LAMOST J040643.69 + 542347.8 (seta), a estrela de rotação mais rápida conhecida na Via Láctea. Crédito: DSS2 / Aladin
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Devo observar que algumas estrelas em uma galáxia próxima giraram a mais de 600 quilômetros por segundo, mas J0406 é o spinner mais rápido conhecido na Via Láctea, nosso galáxia. [ Nota (adicionado às 16:00 UTC de 08 de julho de 2020) : Meu colega Scott Manley aponta que as estrelas de nêutrons também giram mais rápido. Eu não as estava contando porque estava pensando em estrelas 'normais', como o Sol, que ainda estão fundindo elementos em seus núcleos; estrelas de nêutrons são os núcleos de estrelas massivas que explodiram . Eles podem girar perto da velocidade da luz em seus equadores! Portanto, devo deixar claro: J0406 é a estrela que gira mais rápido como o Sol na galáxia.]
J0406 é o que chamamos de estrela O, uma das estrelas mais massivas e quentes que existe. Sua massa e tamanho não são conhecidos, mas são decentes (embora muito aproximadamente) a estimativa é que ele seja 20 vezes a massa do Sol e 10 vezes o tamanho. Dado isso, nessa velocidade levaria pouco menos de um dia para girar uma vez. O Sol leva quase um mês! Então esta estrela está girando.
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Uma imagem real da estrela brilhante Altair, girando tão rapidamente que é achatada ou achatada. Crédito: Ming Zhao, Universidade de Michigan
Na verdade, ele está girando tão rapidamente que a força centrífuga no equador é muito forte. Brincando com os números (e novamente reconhecendo que estou adivinhando o tamanho e a massa), a força exterior devido ao giro é uma fração substancial da força para dentro devido à gravidade. Isso significa que a estrela deve ser significativamente achatada, muito mais estreita nos pólos do que no equador; o que chamamos de oblato . Nosso Sol é quase uma esfera perfeita, mas essa estrela deve se parecer com uma bola de praia em que alguém sentou.
Um punhado de estrelas em rotação rápida estão próximas e grandes o suficiente para serem capturadas por meio de técnicas especiais, e podem ser vistas visivelmente achatadas, bem como mais escuras em seus equadores, um efeito chamado de escurecimento gravitacional. Crédito: Monnier et al. via CHARA
Há evidências sutis disso no espectro também, indicando que a gravidade nos pólos é maior do que no equador. Isso também causa um efeito chamado escurecimento gravitacional : A maior gravidade nos pólos comprime o gás ali, aquecendo-o e fazendo-o brilhar com mais intensidade. Se você estivesse perto desta estrela, que visão seria! Em forma de ovo e mais escuro no meio do que nos pólos. Esquisito.
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A propósito, esta estrela provavelmente não pode girar muito mais rápido do que isso. Se assim fosse, a força para fora no equador seria mais forte do que a gravidade, e o material ali voaria. Ele literalmente se separaria.
Obra de arte retratando uma estrela girando tão rapidamente que é achatada, ou achatada, e lançando material para longe de seu equador. Crédito: NASA, ESA e G. Bacon (STScI)
A questão é: como essa estrela começou a girar tão rapidamente? A resposta mais provável é que ele tem ou teve uma companheira binária, outra estrela orbitando muito perto. Nesse caso as marés podem girar as duas estrelas , conforme a energia orbital do companheiro é transferida para a estrela. Se as estrelas estão muito próximas, matéria de um pode ser transferida para o outro , e à medida que ela espirala, a rotação da estrela também será acelerada.
No entanto, apesar de procurar, nenhuma evidência de uma estrela companheira foi encontrada. Esta parte é legal: estrelas mais massivas envelhecem mais rapidamente do que as menos massivas. A estrela mais massiva em um binário próximo se expandiria em uma supergigante vermelha e despejaria muita matéria na segunda estrela, então explodiria como uma supernova. Quando isso acontecesse, a segunda estrela teria sido atirada para longe como uma pedra de uma funda , enviando-o pelo espaço em alta velocidade. Acontece que o espectro do J0406 revela que ele está realmente se movendo muito rapidamente pela galáxia, exatamente como você esperaria se ele tivesse um companheiro massivo que explodiu.
Então todas as peças se encaixam. É engraçado: a olho nu, é apenas mais uma estrela perdida entre milhares de outras em uma imagem do céu. Mas por espectro, bem, é uma história muito diferente. Isso é verdade para todas as estrelas; todos eles têm uma história para contar. Neste caso, porém, é uma história de companheiro explodido há muito morto, uma bala de canhão gritando através da galáxia e um giro tão forte que a estrela é enormemente achatada e estranhamente escurecida no equador.
O Universo é um lugar tão estranho. Essa é uma das razões pelas quais é tão divertido explorar.
