Cientistas descobrem por que estrelas podem girar ao contrário antes de morrer

Estrelas massivas podem acelerar a rotação pouco antes do colapso final. (Imagem: Fala Ciência via Gemini)
Estrelas massivas podem acelerar a rotação pouco antes do colapso final. (Imagem: Fala Ciência via Gemini)

Durante boa parte da vida, as estrelas passam por um processo natural de perda de rotação. Assim como um pião que vai desacelerando com o tempo, esses corpos celestes tendem a girar cada vez mais devagar à medida que envelhecem. No entanto, um novo estudo revelou que, perto da morte, algumas estrelas podem surpreender: em vez de apenas desacelerar, elas podem voltar a acelerar e até mudar o sentido da rotação.

A descoberta foi conduzida por pesquisadores da Universidade de Kyoto e publicada no The Astrophysical Journal, trazendo novas pistas sobre o comportamento interno de estrelas massivas pouco antes do colapso do núcleo.

O fenômeno está ligado à complexa interação entre campos magnéticos, convecção interna e transporte de momento angular, fatores que controlam a velocidade com que uma estrela gira.

Com simulações tridimensionais avançadas, os pesquisadores analisaram estrelas massivas durante as fases finais da queima de oxigênio e silício, pouco antes da formação do núcleo de ferro. Os principais achados foram:

  • O campo magnético pode frear ou acelerar a rotação do núcleo;
  • A geometria magnética influencia diretamente esse comportamento;
  • O transporte de momento angular pode ocorrer para dentro ou para fora;
  • Algumas estrelas podem impedir rotações extremamente lentas.

Esses resultados mostram que o fim da vida estelar pode ser muito mais dinâmico do que se imaginava.

O interior da estrela funciona como um motor invisível

Dentro de estrelas massivas, regiões extremamente quentes geram movimentos intensos de plasma chamados de convecção. Esse processo funciona de forma semelhante à água fervendo em uma panela, mas em escala cósmica.

Ao mesmo tempo, a estrela possui campos magnéticos poderosos que interagem com esse material em movimento. Essa combinação cria um sistema comparável ao chamado dínamo solar, responsável por sustentar o campo magnético do Sol.

Campos magnéticos decidem como estrelas giram antes de morrer. (Imagem: KyotoU / Lucy McNeill)
Campos magnéticos decidem como estrelas giram antes de morrer. (Imagem: KyotoU / Lucy McNeill)

Foi justamente essa relação que permitiu aos cientistas perceber que a rotação interna não depende apenas da perda de massa superficial, mas também de mecanismos profundos e invisíveis.

Quando girar mais devagar não é a única opção

Tradicionalmente, os astrônomos acreditavam que estrelas envelhecidas apenas reduziam sua rotação com o tempo. O próprio Sol perde momento angular continuamente por meio do vento solar. Porém, a nova pesquisa mostra que isso não acontece de forma tão simples em estrelas muito massivas.

Dependendo da configuração do campo magnético, o núcleo pode receber mais momento angular e girar mais rápido em vez de desacelerar. Em alguns casos, a rotação extremamente lenta pode nem ser possível. Isso significa que cada estrela pode terminar sua vida com uma assinatura rotacional única.

Asterossismologia ajuda a ouvir estrelas

Esse avanço também foi impulsionado pela asterossismologia, técnica que estuda as oscilações naturais das estrelas. Assim como terremotos ajudam a entender o interior da Terra, essas vibrações permitem medir a rotação interna e até inferir propriedades magnéticas de estrelas distantes.

Combinando observações reais e simulações em 3D, os cientistas conseguiram criar um modelo mais preciso da evolução estelar.

O impacto dessa descoberta para a astronomia

Entender como uma estrela gira antes de morrer é fundamental para prever eventos extremos como supernovas, estrelas de nêutrons e até buracos negros.

A pesquisa sugere que a teoria usada para explicar a rotação do Sol pode também se aplicar a estrelas muito maiores, indicando um possível padrão universal. Agora, o próximo passo será simular o ciclo completo de vida de diferentes tipos de estrelas, da formação ao colapso final.

Leandro C. Sinis é biólogo formado pela UFRJ e divulgador científico. Com experiência em pesquisa acadêmica, é coautor de um estudo sobre neuroproteção publicado no Journal of Biological Chemistry (DOI: 10.1074/jbc.m117.807180). Sua missão no Fala Ciência é traduzir descobertas complexas em conhecimento acessível e seguro para todos. Ver perfil no LinkedIn | Ver Currículo Lattes