Surpresa! Novae clássica produz raios gama

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Em uma nova clássica, um sifão de anã branca se materializa em uma estrela companheira, construindo uma camada em sua superfície até que a temperatura e a pressão sejam tão altas (um processo que pode levar dezenas de milhares de anos) que seu hidrogênio começa a sofrer fusão nuclear , desencadeando uma reação descontrolada que detona o gás acumulado.

A explosão brilhante, que libera até 100.000 vezes a produção anual de energia do nosso Sol, pode arder por meses. O tempo todo, a anã branca permanece intacta, com o potencial de se tornar nova novamente.

É uma imagem relativamente direta - no que diz respeito à astrofísica complexa. Mas novas observações com o telescópio espacial Fermi de raios gama da NASA mostram inesperadamente que três novas clássicas - V959 Monocerotis 2012, V1324 Scorpii 2012 e V339 Delphini 2013 - e uma nova rara também produzem raios gama, a forma mais energética de luz.

"Há um ditado que diz que um é um acaso, dois é uma coincidência e três é uma classe, e agora estamos em quatro novas e contando com Fermi", disse o principal autor Teddy Cheung, do Naval Research Laboratory, em um comunicado à imprensa.

A primeira nova detectada nos raios gama foi o V407 Cygni - um sistema estelar raro no qual uma anã branca interage com um gigante vermelho - em março de 2010.

Uma explicação para a emissão de raios gama é que a explosão da nova atinge o forte vento do gigante vermelho, criando uma onda de choque que acelera qualquer partícula carregada para se aproximar da velocidade da luz. Essas partículas rápidas, por sua vez, produzem raios gama.

Mas o pico de raios gama segue o pico óptico por alguns dias. Isso provavelmente acontece porque o material que a anã branca ejeta inicialmente impede que os fótons de alta energia escapem. Portanto, os raios gama não podem escapar até que o material se expanda e diminua.

Mas as três novas novas são de sistemas que não têm gigantes vermelhos e, portanto, seus ventos. Não há nada para a onda de choque atingir.

"Inicialmente pensamos no V407 Cygni como um caso especial, porque a atmosfera do gigante vermelho está basicamente vazando no espaço, produzindo um ambiente gasoso que interage com a onda de explosão da explosão", disse o coautor Steven Shore, da Universidade de Pisa. "Mas isso não explica as detecções mais recentes da Fermi, porque nenhum desses sistemas possui gigantes vermelhos".

Em um sistema mais típico, é provável que a explosão crie várias ondas de choque que se expandem para o espaço em velocidades ligeiramente diferentes. Choques mais rápidos podem explodir em outros mais lentos, criando a interação necessária para produzir raios gama. Embora a equipe permaneça insegura se esse for o caso.

Os astrônomos estimam que entre 20 e 50 novas ocorrem todos os anos na Via Láctea. A maioria não é detectada, sua luz visível é obscurecida pela poeira intermediária e seus raios gama diminuem à distância. Felizmente, futuras observações de novase próximas irão lançar luz sobre o misterioso processo de produção de raios gama.

Os resultados aparecerão na Science em 1º de agosto.

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