Nova Estrela PAGB Quente Descoberta no Aglomerado Globular E3

Num estudo recente, pesquisadores descobriram uma nova estrela quente conhecida como estrela pós-ramo gigante assintótico (PAGB) em um grupo específico de estrelas chamado aglomerado globular galáctico E3. Essa descoberta é importante porque aumenta o pequeno número de estrelas PAGB quentes conhecidas em aglomerados parecidos. O E3 é um dos aglomerados mais fracos da nossa galáxia, e essa descoberta ajuda a entender melhor os tipos de estrelas que podem ser encontradas nessas coleções de estrelas mais antigas.

#O que é uma Estrela PAGB?

As estrelas PAGB são muito brilhantes e estão presentes em aglomerados globulares. Elas evoluem a partir de estrelas mais velhas conhecidas como estrelas do ramo gigante assintótico (AGB). Depois de chegarem ao fim do seu ciclo de vida, essas estrelas entram em uma nova fase em que ficam mais quentes e mudam seu brilho de uma forma específica em um diagrama chamado diagrama de Hertzsprung-Russell.

Aglomerados globulares são coleções antigas de estrelas mantidas unidas pela gravidade. Normalmente, há apenas uma ou duas estrelas PAGB em cada aglomerado porque sua vida é muito mais curta em comparação com a idade dos aglomerados. No total, apenas algumas dessas estrelas foram observadas em mais de 150 aglomerados globulares galácticos.

#Tipos de Estrelas PAGB

As estrelas PAGB são classificadas em três grupos principais com base em como elas se desenvolvem a partir de estágios anteriores:

1. Primeiro Grupo: Essas estrelas têm envoltórios ricos em hidrogênio e passam por vários pulsos de energia antes de se tornarem estrelas PAGB. Elas são conhecidas como estrelas PAGB normais.

2. Segundo Grupo: Essas estrelas têm envoltórios pobres em hidrogênio, ou seja, não evoluem completamente para estrelas PAGB porque não alcançam o fim da fase AGB. Sua fase PAGB é chamada de estrelas pós-AGB inicial (PEAGB) e elas não são tão brilhantes quanto as estrelas PAGB normais.

3. Terceiro Grupo: Essas estrelas evoluem a partir de estrelas que têm muito pouco hidrogênio restante. Elas pulam completamente a fase AGB e permanecem quentes durante sua fase de transição. Essas são chamadas de estrelas AGB-manque.

#A Descoberta da Nova Estrela PAGB Quente

Os pesquisadores usaram imagens do Astrosat/UVIT e dados do Gaia DR3 para identificar a estrela PAGB quente no aglomerado E3. Eles descobriram que essa estrela é a fonte mais brilhante dentro do E3 e confirmaram sua pertença ao aglomerado usando medições precisas de seu movimento e distância a partir dos dados do Gaia.

A equipe utilizou tanto observações espectroscópicas de alta resolução quanto observações fotométricas feitas por telescópios terrestres e espaciais. Eles notaram que as velocidades da estrela variaram significativamente ao longo de dois períodos de medição, indicando que provavelmente ela faz parte de um sistema binário com outra estrela.

#Observações e Medições

As observações da nova estrela PAGB foram feitas em duas datas separadas em fevereiro e março de 2023. Os pesquisadores usaram um espectógrafo específico para obter dados de alta resolução. A estrela apresentou mudanças em sua velocidade radial (RV), que é um forte indicador de comportamento binário.

A análise das medições sugeriu que o período binário desse sistema estelar pode ser em torno de 39 dias ou 18 dias, e a razão de massa das duas estrelas no sistema é provavelmente em torno de 1,0. Os pesquisadores mediram a Metalicidade da estrela em 0,7 dex, alinhando bem com os níveis esperados do aglomerado.

#Características da Nova Estrela PAGB

A estrela PAGB identificada foi encontrada com uma temperatura estimada em cerca de 17.500 K e uma massa em torno de 0,5 a 0,55 massas solares. A abundância de carbono (C) e oxigênio (O) na estrela foi encontrada similar a outras estrelas PAGB conhecidas, sugerindo que ela passou por mudanças específicas durante suas fases de vida anteriores.

Os pesquisadores analisaram as quantidades relativas de vários elementos na estrela, encontrando as abundâncias de carbono, nitrogênio e oxigênio consistentes com outras estrelas que mostraram sinais de mistura em suas camadas.

#O Caminho Evolutivo da Estrela PAGB

O Status Evolutivo da nova estrela PAGB descoberta indica que ela passou cerca de 1.000 anos em sua fase atual. Os pesquisadores notaram que as características dessa estrela são semelhantes a outras estrelas PAGB encontradas em aglomerados pobres em metal e ricos em metal.

Enquanto a maioria das estrelas PAGB é encontrada em aglomerados pobres em metal, a estrela identificada no E3 oferece um caso único de uma estrela em um ambiente relativamente rico em metal, desafiando assim pressupostos anteriores sobre a presença dessas estrelas em diferentes tipos de aglomerados.

#Evidências de Materiais Processados

As estrelas PAGB são conhecidas por trazer materiais processados para suas superfícies durante seus ciclos de vida, especificamente durante os pulsos térmicos que elas experienciam. A descoberta de maiores abundâncias de C e O nesta estrela sugere que ela também passou por esse processo durante sua evolução.

Isso leva à conclusão de que a estrela PAGB identificada provavelmente teve um processo de "dredge-up" (mistura de materiais) de terceira ordem, que aumenta o conteúdo superficial de certos elementos e influencia a composição geral da estrela.

#Conclusão

A descoberta da nova estrela PAGB quente no aglomerado E3 oferece insights vitais sobre o comportamento e as características das estrelas em diferentes aglomerados. As descobertas são essenciais para entender a evolução das estrelas, especialmente aquelas que estão em Sistemas Binários. Mais estudos e observações são necessários para desvendar totalmente as características e a história dessa estrela recém-descoberta.

A pesquisa destaca a contínua exploração das populações estelares em aglomerados globulares, oferecendo novas oportunidades para expandir nosso conhecimento sobre a evolução estelar e a dinâmica dos sistemas estelares. A identificação de estrelas PAGB em ambientes ricos em metal levanta novas questões e apresenta caminhos empolgantes para futuras pesquisas nessa área.