O mistério da estrela que desapareceu sem deixar rastros

Astrônomos buscam respostas para o sumiço da M31-2014-DS1, uma estrela pelo menos 12 vezes maior que o Sol: teria ela se tornado um buraco negro "silencioso" ou agora é o resultado de uma fusão estelar épica?

Whisk/Google IA

Entre 2014 e 2018, uma estrela conhecida como M31-2014-DS1, localizada na galáxia de Andrômeda, deixou de ser visível após um período de aumento de brilho. O comportamento chamou a atenção de astrônomos porque estrelas desse porte, cerca de 12 a 13 vezes mais massivas que o Sol, costumam terminar a vida de forma evidente, como uma explosão de supernova. O simples desaparecimento foge ao padrão conhecido.

Observações feitas com o Telescópio Espacial James Webb (JWST) e o Observatório de Raios-X Chandra detectaram, no local da estrela, uma fonte fraca no infravermelho, com apenas 7% a 8% do brilho original. Essa fonte está envolta por uma grande quantidade de poeira, formando uma estrutura que se estende por dezenas a centenas de unidades astronômicas, distância comparável ao tamanho do Sistema Solar.

Apesar da presença desse resquício, não foram detectados sinais em raios-X ou em ondas de rádio, o que ajudaria a esclarecer o que aconteceu com a estrela. Dois novos estudos, publicados neste mês, por grupos internacionais de astrônomos apresentam teorias sobre o que ocorreu. Os artigos ainda dependem de revisão dos pares.

Hipótese 1: nascimento silencioso de um buraco negro

Um dos estudos interpreta o evento como uma “supernova falhada”. Nesse cenário, o núcleo da estrela teria colapsado diretamente em um buraco negro, sem produzir a explosão luminosa típica. A ejeção de uma pequena quantidade de material, detectada pelo James Webb como uma casca de gás em expansão, seria resultado do colapso do núcleo.

O brilho residual no infravermelho seria explicado pelo aquecimento causado pela queda lenta de parte desse material de volta ao buraco negro recém-formado. A ausência de raios-X, segundo essa equipe, ocorreria porque o material ejetado é denso o suficiente para bloquear essa radiação.

Hipótese 2: fusão entre duas estrelas

Outra equipe de pesquisadores questiona essa interpretação. Para eles, o comportamento do brilho não corresponde ao esperado para a queda de material em um buraco negro, que deveria enfraquecer de forma mais evidente com o tempo. Além disso, a falta persistente de raios-X entra em conflito com modelos conhecidos desse processo.

Como alternativa, o grupo propõe que o evento tenha sido uma fusão estelar: a colisão e união de duas estrelas. Esse tipo de fenômeno pode gerar grandes quantidades de poeira, capazes de esconder a fonte central da observação direta. O espectro infravermelho observado é semelhante ao de outros eventos conhecidos resultantes desse tipo de fusão.

Um destino ainda em aberto

Os dois estudos concordam em pontos essenciais: a estrela realmente desapareceu da visão óptica e deixou para trás um objeto obscurecido por poeira. O debate está em definir se esse objeto é um buraco negro recém-formado ou um sistema estelar resultante de uma fusão.

A resposta pode vir com novas observações do James Webb n0os próximos anos. Se o brilho continuar diminuindo, o cenário do buraco negro ganha força. Se a poeira se dissipar e a fonte voltar a brilhar, a hipótese de fusão estelar se torna mais provável. Até lá, o desaparecimento de M31-2014-DS1 segue como um dos casos mais intrigantes da astronomia recente.