O que acontece quando duas estrelas colidem? O Telescópio Hubble fez uma descoberta surpreendente

Os astrónomos da Universidade de Warwick, na Inglaterra, encontraram evidências surpreendentes de que uma anã branca próxima, conhecida como WD 0525+526, é, na verdade, o produto da fusão de duas estrelas, um evento raro que desafia as explicações convencionais da evolução estelar. A descoberta foi possível graças a observações ultravioleta feitas com o Telescópio Espacial Hubble, que detetou traços de carbono na atmosfera quente da anã, um sinal fundamental da sua origem incomum.

Embora muito comuns no Universo, aquelas anãs com massas maiores que a do Sol são extremamente raras e levantam várias questões. É o caso da WD 0525+526, uma anã branca de massa ultra-alta localizada a apenas 130 anos-luz da Terra, cuja formação era um mistério... até agora.

Uma origem que aponta para uma colisão estelar

No espetro visível, WD 0525+526 parecia uma anã branca pesada, porém comum. No entanto, quando observada em luz ultravioleta, a equipa liderada pela investigadora Drª. Snehalata Sahu descobriu uma assinatura subtil, porém reveladora: a presença de carbono na sua atmosfera rica em hidrogénio. Esse elemento normalmente permanece oculto sob espessas camadas de hidrogénio e hélio que circundam o núcleo de carbono-oxigénio, mas, neste caso, algo incomum o trouxe à superfície.

"A deteção de traços de carbono é uma pista fundamental", explicou Sahu. "Isso indica que esta anã branca não surgiu do colapso de uma única estrela massiva, mas provavelmente é o remanescente da fusão de duas estrelas. Além disso, sugere que muitas outras como ela podem existir, ocultas a olho nu e detetáveis apenas com observações no ultravioleta", disse.

Camadas finas e processos inéditos

Um dos aspetos mais impressionantes do estudo, publicado na revista Nature Astronomy, é que as camadas de hidrogénio e hélio que circundam WD 0525+526 são dez bilhões de vezes mais finas do que as de uma anã branca típica. Segundo o Dr. Antoine Bédard, coautor do artigo, essas camadas foram removidas durante a colisão estelar, permitindo que o carbono subisse à superfície.

No entanto, a quantidade de carbono detetada é 100.000 vezes menor do que a encontrada noutros remanescentes de fusões estelares. Isto, somado à sua alta temperatura (quase quatro vezes a do Sol), indica que WD 0525+526 está num estágio muito inicial de evolução pós-fusão, mais jovem do que qualquer outro caso conhecido.

Além disso, a equipa identificou um fenómeno nunca antes observado numa anã branca: a semiconvecção, um processo subtil que permite que pequenas quantidades de carbono subam lentamente numa atmosfera ainda muito quente para a convecção tradicional.

Uma nova referência para a compreensão de sistemas binários

A investigação não apenas fornece uma perspetiva única sobre um objeto estelar específico, mas também enriquece a nossa compreensão do destino de sistemas binários, o que é essencial para entender eventos cósmicos, como supernovas.

"Detetar evidências claras de uma fusão numa anã branca individual é muito raro", disse o professor Boris Gänsicke, que obteve os dados do Hubble para o estudo. "Graças à espetroscopia ultravioleta, podemos detetar esses sinais num estágio inicial, quando ainda são invisíveis aos telescópios ópticos", disse.

O papel fundamental do Hubble e o que vem a seguir

A atmosfera da Terra bloqueia a luz ultravioleta, portanto, estas observações só podem ser feitas do espaço. Atualmente, o Hubble é o único instrumento capaz de fazer isso, mas após 35 anos de serviço, os astrónomos enfatizam a urgência de planear a sua substituição.

À medida que WD 0525+526 arrefece ao longo dos próximos milhões de anos, o carbono provavelmente tornar-se-á mais evidente. Por enquanto, o seu brilho ultravioleta representa uma janela única para o momento exato após uma fusão estelar, tornando-se um novo ponto de referência para investigações futuras sobre como as estrelas terminam as suas vidas.

Referência da notícia

A hot white dwarf merger remnant revealed by an ultraviolet detection of carbon. 06 de agosto, 2025. Sahu, et al.