p Ilustração de uma anã branca acumulando massa removendo sua companheira não degenerada. Crédito:ESO / Kornmesser
p Aparentemente, nem todos os supernovas funcionam. E quando eles falham, eles deixam para trás um resto meio mastigado, ainda queimando com o calor restante, mas sem vida:uma estrela zumbi. Os astrônomos não têm certeza de quantas dessas criaturas deveriam estar mortas à espreita nas profundezas interestelares, mas, com as simulações recentes, os cientistas estão fazendo uma lista de suas assinaturas reveladoras para que pesquisas futuras possam rastreá-los. p
Uma chance falhada
p Estrelas morrem (como em, realmente morrer completamente) de uma variedade de maneiras magníficas. Uma maneira em particular é especialmente dolorosa. Quando duas estrelas nascem juntas, um do par será naturalmente um pouco maior do que o outro, devido ao acaso aleatório completo. Estrelas maiores fundem hidrogênio em uma taxa mais alta, então eles passam por seus ciclos de vida mais rápido:a sequência principal de queima de hidrogênio, gigante vermelha em balão, furiosa queima de hélio, bela nebulosa planetária, e aposentadoria da anã branca.
p A companheira da estrela maior observa todo o processo se desdobrar antes de finalmente seguir os passos de sua irmã estelar. Mas na hora do segundo, a própria estrela menor aumenta para o estágio de gigante vermelha, às vezes a situação fica perigosamente errada. Orbitando a agora fumegante anã branca que já foi uma estrela de pleno direito, o material do companheiro pode derramar na superfície, criando uma espessa atmosfera de hélio.
p A anã branca existe na ponta de uma faca quântica, apoiado por uma força conhecida como pressão de degenerescência. A única coisa que o impede de colapsar ainda mais é sua massa baixa. Mais e as escalas serão desfavoravelmente inclinadas ... que é exatamente o que acontece quando ele suga o material de um companheiro para sua superfície. Uma vez que a anã branca atinge um certo limite crítico, o carbono e o oxigênio de seu corpo começam a se fundir em uma sequência de detonação descontrolada, liberando toda aquela energia potencial reprimida em uma única explosão furiosa.
p Exceto quando isso não acontece.
p Por razões que os astrônomos não entendem completamente, nem toda explosão desencadeada resulta em um grande respingo. Talvez a frente da chama envolvente nas fases iniciais não consuma completamente a anã branca. Talvez se acumule material suficiente para que algo interessante aconteça, mas nada mais. Talvez campos magnéticos fortes desviem as energias no último minuto.
p Não importa o método, Contudo, não são liberadas energias suficientes para destruir totalmente a anã branca, deixando algo remanescente que deveria ter morrido:um zumbi.
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(In) vida de um zumbi
p Essas estrelas de zumbis levam vidas peculiares ... ou melhor, não-vidas. Eles são extremamente quentes, ainda sofrendo com a quase supernova que sofreram. Nenhuma grande surpresa, dadas as energias supremas liberadas mesmo durante uma tentativa abortada de detonação. Além disso, eles são bem pequenos, perdendo a maior parte de sua massa na explosão violenta, deixando para trás uma garupa que varia desde a massa do sol até apenas um décimo disso.
p Hora extra, no entanto, eles esfriam. Depois de passar um tempo suficiente (exatamente quanto tempo depende de sua massa, mas normalmente leva alguns milhões de anos) elas parecem indistinguíveis de uma anã branca típica. E a menos que um companheiro em órbita permaneça, permitindo a estimativa da massa, os zumbis parecem normais.
p Então, como selecioná-los?
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Um kit de ferramentas de caçador
p É difícil identificar as supernovas fracassadas que levam às estrelas zumbis, conhecido pelo termo de Tipo 1ax, já que eles são muito menos luminosos do que seus primos totalmente explosivos (por razões óbvias). Eles só foram vistos pela primeira vez em 2002 (na típica veia astronômica de "ei, essa coisa parece estranha ") e, desde então, coletamos apenas cerca de 50 exemplos. Com base nos poucos dados que temos, em qualquer lugar de 5 a 30% de todas as supernovas Tipo 1a (o tipo em que uma anã branca detona ao se empanturrar na atmosfera de uma companheira) leva a uma estrela zumbi.
p Imagem do Hubble mostrando a estrela anã branca Stein 2051B e a estrela menor abaixo dela parecem ser vizinhas próximas. Crédito:NASA / ESA / K. Sahu (STScI)
p Em casos raros, então, podemos fotografar o antes e o depois e ver o nascimento de um zumbi. Mas existe alguma maneira de encontrar as próprias estrelas zumbis, muito depois de sua formação selvagem?
p Curiosamente, sim.
p A chave é uma combinação de seu calor inicial e sua mistura de elementos pesados. Normalmente, uma anã branca será quase inteiramente carbono e oxigênio. Mas durante o evento de detonação, esses elementos se fundem a coisas muito mais pesadas.
p Inicialmente, esses elementos pesados irão simplesmente flutuar em torno da maior parte do zumbi, ao lado de todo o carbono e oxigênio não fundido, e toda a radiação tentando escapar do interior quente. Mas diferentes elementos respondem à radiação de maneiras diferentes. Por meio de um processo conhecido magicamente como levitação radiativa, alguns elementos podem chegar à superfície, balizado pela pressão constante da radiação interna.
p Uma vez na superfície, eles alteram sutilmente a impressão digital de luz da estrela, alterando é o espectro. De acordo com simulações recentes, os elementos do grupo de ferro do ferro, rutênio, ósmio, e o hassium são especialmente prolíficos nas superfícies desses zumbis.
p Então, se você olhar para uma anã branca, e parece um pouco ... metálico ... para o seu gosto, você só pode estar encarando um zumbi.