O sol pode ser o objecto mais maciço do sistema solar – contém 99,8% da massa de todo o sistema – mas numa escala estelar, é realmente bastante médio. Cerca de metade de todas as estrelas conhecidas são mais maciças; cerca de metade tem menos massa. Na parte superior da escala, a estrela mais maciça conhecida no céu é R136a1, uma estrela mais de 300 vezes mais maciça que o nosso sol. E não está sozinha na estrela dominante da Terra.
Born heavy
RMC 136a1, geralmente abreviada como R136a1, fica a cerca de 163.000 anos-luz da Terra na Nebulosa da Tarântula. Esta enorme estrela está fora da nossa galáxia; é parte da Grande Nuvem de Magalhães, uma das galáxias satélites da Via Láctea.
Astrônomos trabalhando no Observatório Radcliffe na África do Sul identificaram pela primeira vez um aglomerado de estrelas em 1960, nomeando-o RMC 136. Quando o Telescópio Espacial Hubble examinou o sistema, descobriu que o aglomerado era composto por mais de 200 estrelas extremamente brilhantes; a mais maciça chamava-se RMC 136a1.
R136a1 tem uma massa estimada de 315 massas solares, onde uma massa solar é igual à massa do sol. (Sua massa quando descoberta foi estimada em 265 massas solares, mas mais observações em 2016 com o Telescópio Espacial Hubble da NASA refinaram as medidas originais). Embora isso a torne a estrela mais maciça conhecida, ela já foi ainda maior.
“Ao contrário dos humanos, essas estrelas nascem pesadas e perdem peso com a idade”, disse Paul Crowther, pesquisador da Universidade de Sheffield, na Inglaterra, ao Space.com, em 2010. “Tendo pouco mais de um milhão de anos, a estrela mais extrema R136a1 já é ‘de meia idade’ e passou por um intenso programa de perda de peso”
Pesar de R136a1 ser a estrela mais maciça conhecida, não é a maior, já que só se estende cerca de 30 vezes o raio do nosso sol. A maior estrela conhecida é UY Scuti, um hipergiante com um raio cerca de 1.700 vezes maior do que o sol. Sua massa, entretanto, é apenas 30 vezes a da nossa estrela mais próxima.
Se R136a1 trocasse de lugar com o sol, ela brilharia mais do que a nossa estrela mais próxima, tanto quanto o sol atualmente brilha mais do que a lua. Sua poderosa radiação teria sérias consequências para a Terra.
“Sua alta massa reduziria a duração do ano da Terra para três semanas, e banharia a Terra com radiação ultravioleta incrivelmente intensa, tornando a vida em nosso planeta impossível”, disse Raphael Hirschi, um membro da equipe de pesquisa da Universidade de Keele, na Inglaterra.
Moldando a galáxia
R136a1 é uma estrela Wolf-Rayet, uma classe rara de estrelas maciças com sinais proeminentes de hélio ionizado e carbono ou nitrogênio. Enquanto estrelas como o sol são compostas predominantemente de hidrogênio e hélio, as estrelas Wolf-Rayet carregam altas quantidades de outros elementos pesados.
Estas estrelas brilham brilhantemente, com temperaturas de superfície variando de 53.000 a 340.000 graus Fahrenheit (30.000 a 200.000 graus Celsius). Em contraste, a superfície do sol atinge apenas 10.000 graus Fahrenheit (5.500 graus Celsius).
As estrelas maciças como R136a1 podem ter efeitos profundos no seu ambiente. Pensa-se que as suas altas pressões de radiação conduzem a ventos estelares poderosos. Os ventos podem distribuir cerca de 10 massas solares de material por milhão de anos a velocidades de até 3.000 km por segundo.
As estrelas de raia-lobo têm vidas muito mais curtas do que os cerca de 10 bilhões de anos de vida útil do sol, apenas cerca de 5 milhões de anos. Os cientistas sabem de pouco mais de 200 estrelas Wolf-Rayet na galáxia, mas estima-se que a Via Láctea contenha até 2.000 delas, a maioria delas escondida pela poeira. Pensa-se que cerca de metade das estrelas Wolf-Rayet têm companheiros, seja outra estrela maciça, um buraco negro ou uma estrela de neutrões.
As estrelas maciças explodem como supernovas que podem semear as suas galáxias com elementos pesados. Enquanto o universo começou cheio de hidrogênio e hélio, as estrelas são as fábricas que transformam esses elementos leves em quase todos os outros elementos. Quando estrelas maciças morrem de morte explosiva, elas explodem esse material, onde ele é coletado por outras estrelas e formado em planetas.
As estrelas maciças também são responsáveis por estrelas de nêutrons. Depois que uma estrela Wolf-Rayet explode, ela pode deixar para trás um núcleo denso de estrelas de nêutrons. Pensa-se que as colisões entre estrelas de nêutrons são uma fonte de ondas gravitacionais.
Outras estrelas maciças
R136a1 é a estrela mais maciça conhecida no universo, mas está longe de ser única. Um estudo de 2018 da Nebulosa da Tarântula, também chamada de 30 Doradus ou 30 Dor, revelou que R136a1 não está sozinha; a nebulosa hospeda várias outras estrelas com as maiores massas já detectadas. Enquanto caçavam estrelas com mais de 30 massas solares em tamanho, os pesquisadores encontraram uma riqueza de estrelas muito maiores.
“Uma vez que percebemos que 30 Dor hospeda muito mais estrelas massivas do que se pensava anteriormente, ficamos perplexos e pensamos que fizemos algo errado”, disse Fabien Schneider, astrônomo da Universidade de Oxford na Inglaterra, ao Space.com. “Eu diria que esta foi, até certo ponto, uma descoberta casual enquanto estávamos visando outras questões”
Schneider e seus colegas usaram o Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul no Chile para analisar as massas e idades de cerca de 800 estrelas maciças na Nebulosa da Tarântula. Eles encontraram cerca de 30% mais estrelas com massas mais de 30 vezes maiores do que esperavam, e cerca de 70% mais do que o esperado acima de 60 massas solares.
“No passado, foi sugerido que estrelas acima de 150 massas solares não podem se formar”, disse Schneider. Mas à luz do novo estudo, “parece provável que estrelas de até 200 a 300 massas solares possam realmente se formar”.”
Algumas das outras estrelas mais maciças incluem:
- R136c: 230 massas solares
- BAT99-98: 226 massas solares
- R136a2: 195 massas solares
- Melnick 42: 189 massas solares
- R136a3: 180 massas solares
- Melnick 34: 179 massas solares
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Todas estas estrelas estão na Nebulosa da Tarântula na Grande Nebulosa de Magalhães.
R136a1 continua a manter o recorde desde a sua descoberta, e pode permanecer no topo por algum tempo.
“Devido à raridade destes monstros, penso que é improvável que este novo recorde seja quebrado em breve”, disse Crowther.
A estrela mais maciça da Via Láctea
A maioria das estrelas mais maciças conhecidas até à data encontra-se na Grande Nebulosa de Magalhães, uma galáxia satélite da Via Láctea. No entanto, a Via Láctea tem seus próprios contendores. A estrela HD 15558-A pesa em 152 massas solares. É uma estrela gigante do tipo O com uma estrela companheira menor do tipo O. Sua grande massa comparada com seus outros parâmetros estelares levou alguns pesquisadores a especular que ela pode ser de fato uma estrela dupla, fazendo de toda a coleção um sistema estelar triplo.
A enorme estrela orbita a galáxia em seu braço Perseu no aglomerado aberto IC 1805, que fica na constelação de Cassiopéia.
Se assim for, o próximo maior concorrente da Via Láctea é o NGC 3603-B, também conhecido como HD 97950B. Como a R136a1, NGC 3603-B é uma estrela Wolf-Rayet. É parte da região de formação de estrelas NGC 3603, que orbita no braço espiral Carina da Via Láctea.
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