Objeto celeste atinge 2 milhões de km/h e ruma para fora da Via Láctea

O objeto celeste CWISE J124909.08+362116.0, conhecido como CWISE J1249+3621, foi identificado por cientistas cidadãos e astrônomos enquanto se desloca a uma velocidade de até 2,1 milhões de quilômetros por hora. Essa taxa de movimento supera a velocidade de escape local da Via Láctea, o que coloca o astro em rota para se desprender da atração gravitacional da galáxia e seguir em direção ao espaço intergaláctico.

A descoberta partiu de voluntários do projeto de ciência cidadã Backyard Worlds: Planet 9, que analisaram registros coletados pela missão do telescópio espacial WISE, da NASA. O astrofísico Adam Burgasser, professor da Universidade da Califórnia em San Diego e líder da pesquisa, detalhou o alcance da detecção: “Descobrimos um objeto de massa muito baixa, bem no limite de massa entre estrela e anã marrom, que tem uma velocidade extrema, movendo-se rápido o suficiente para que possa realmente estar livre da galáxia da Via Láctea”, disse o pesquisador, em tradução livre.

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Dados técnicos e características de observação do CWISE J1249+3621

As análises espectroscópicas que confirmaram as características físicas do corpo foram obtidas a partir de instrumentos instalados no Observatório W. M. Keck, localizado no Havaí. A catalogação do astro indicou que ele está situado entre 400 e 408 anos-luz de distância da Terra, tornando-se a estrela de hipervelocidade mais próxima do Sistema Solar detectada pela astronomia contemporânea.

• Identificação formal do objeto: CWISE J124909.08+362116.0 (CWISE J1249+3621)
• Distância em relação à Terra: cerca de 400 a 408 anos-luz
• Velocidade aferida no referencial galáctico: 456 a 600 quilômetros por segundo (1,6 milhão a 2,1 milhões de km/h)
• Massa estimada: cerca de 8% da massa solar (equivalente a 80 vezes a massa de Júpiter)
• Classificação espectral: subanã da classe L com baixo teor de metais
• Local das medições espectroscópicas: Observatório W. M. Keck, no Havaí

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Os exames do espectro de luz comprovaram que o objeto pertence à classe espectral L e possui massa correspondente a cerca de 8% da massa solar, patamar equivalente a 80 vezes o tamanho de Júpiter. Essa proporção o posiciona na fronteira física entre as anãs vermelhas, que sustentam reações nucleares estáveis, e as anãs marrons, corpos celestes que não conseguem acumular pressão e matéria suficientes para manter a queima contínua de hidrogênio no núcleo.

Participação de voluntários e análise da missão espacial da NASA

A identificação do astro contou com a participação direta do voluntário Martin Kabatnik, de Nuremberg, na Alemanha, do estudante Thomas P. Bickle, de Southampton, no Reino Unido, e do desenvolvedor Dan Caselden, dos Estados Unidos. Todos atuam como colaboradores no programa colaborativo Backyard Worlds: Planet 9, iniciativa voltada à inspeção visual de anomalias térmicas e corpos em movimento rápido nos mapas infravermelhos da agência espacial norte-americana.

O trabalho conjunto de voluntários e astrônomos permitiu isolar o ponto luminoso entre milhares de registros de arquivo gerados pelos sensores em órbita. “Não consigo descrever o nível de empolgação. Quando vi pela primeira vez o quão rápido estava se movendo, fiquei convencido de que já deveria ter sido relatado”, declarou Martin Kabatnik, em tradução livre, ao relatar a checagem inicial dos dados.

O levantamento de dados astronômicos desse projeto já viabilizou a descoberta de mais de 4.000 anãs marrons ao longo das atividades do grupo de ciência cidadã. A sonda responsável pelo mapeamento original, posteriormente estendida sob a designação NEOWISE, encerrou as operações de varredura orbital e teve sua aposentadoria oficial concluída pela NASA em 8 de agosto de 2024.

Hipóteses para a aceleração e histórico estelar do CWISE J1249+3621

A maioria das estrelas hipervelozes catalogadas anteriormente consiste em astros massivos e azuis impulsionados a partir do centro da galáxia, onde ocorrem interações gravitacionais extremas com Sagitário A*, o buraco negro supermassivo que domina o núcleo da Via Láctea. O caso do CWISE J1249+3621 difere desse padrão conhecido tanto pela sua massa reduzida quanto pela trajetória que não aponta para uma origem no núcleo galáctico.

Uma das hipóteses levantadas pela equipe da Universidade da Califórnia em San Diego propõe que o corpo celeste era parte de um sistema binário com uma anã branca que acumulou gás em excesso e explodiu como uma supernova. Com a destruição repentina e completa da companheira de órbita, o objeto remanescente teria sido arremessado repentinamente para o espaço em linha reta com a velocidade orbital que já mantinha no momento da deflagração.

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Outro cenário formulado pelos astrofísicos descreve uma ejeção a partir do interior denso de um aglomerado globular, ambiente que reúne milhares de estrelas concentradas em volumes reduzidos. “Quando uma estrela encontra um par binário de buracos negros, a dinâmica complexa dessa interação de três corpos pode arremessar essa estrela para fora do aglomerado globular”, afirmou o professor assistente Kyle Kremer, coautor do trabalho científico, em tradução livre.

O estudo conduzido pelo grupo foi publicado inicialmente em formato preprint na plataforma arXiv em 11 de julho de 2024, às 15h03 UTC, e aceito no periódico acadêmico Astrophysical Journal Letters. Além do impulso cinético incomum, os dados espectrais revelaram uma carência acentuada de ferro e outros metais no astro, o que caracteriza baixa metalicidade e indica que o objeto tem idade avançada, originado durante fases primordiais da evolução galáctica.

A comunidade científica ainda busca confirmar se o astro sustenta queima de hidrogênio ou se consiste em uma anã marrom sem fusão nuclear contínua, bem como determinar com exatidão se o mecanismo de aceleração foi a explosão de uma supernova ou a dinâmica gravitacional envolvendo buracos negros binários.