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Assim como psicólogos e detetives tentam "perfilar" assassinos em série e outros criminosos, os astrônomos estão tentando determinar que tipo de sistema estelar explodirá como supernova. Mas existe o potencial de aprender muito em astronomia e cosmologia, teorizando sobre possíveis explosões estelares. Na reunião da Sociedade Astronômica Americana na semana passada, o professor Bradley E. Schaefer, da Universidade Estadual da Louisiana, Baton Rouge, discutiu como a pesquisa em antigos arquivos astronômicos pode produzir ciência única e de primeira linha sobre supernovas - e também fornecer informações sobre energia escura - em maneiras que nenhuma combinação de telescópios modernos pode oferecer. Além disso, Schaefer disse que astrônomos amadores também podem ajudar na busca.
Schaefer estuda dados arquivados desde 1890. “Os dados arquivados são a única maneira de observar o comportamento a longo prazo das estrelas, a menos que você queira vigiar todas as noites o próximo século, e isso é central para muitas questões astronômicas da linha de frente. ," ele disse.
A principal questão que Schaefer está tentando responder é o que as estrelas são progenitoras das supernovas do tipo Ia. Os astrônomos tentam rastrear esse mistério há mais de 40 anos.
As supernovas do tipo Ia são notavelmente brilhantes, mas também notavelmente uniformes em seu brilho e, portanto, são consideradas as melhores “velas padrão” astronômicas para medição em distâncias cosmológicas. As supernovas do tipo Ia também são essenciais para a busca de energia escura. Essas explosões foram usadas como marcadores de distância para medir a rapidez com que o Universo está se expandindo.
No entanto, um problema em potencial é que as supernovas distantes podem ser diferentes dos eventos próximos, confundindo as medidas. Schaefer disse que a única maneira de resolver esse problema é identificar o tipo de estrelas que explodem como supernovas do tipo Ia, para que as correções possam ser calculadas. "Os próximos programas de supernova-cosmologia com muito dinheiro exigem a resposta para esse problema para que eles atinjam seu objetivo de cosmologia de precisão", disse Schaefer.
Muitos tipos de sistemas estelares têm sido propostos como supernovas em potencial, como binários duplos de anã branca que não foram descobertos até 1988 e estrelas simbióticas muito raras. Mas o progenitor mais promissor é o novoe recorrente (RN), que geralmente são sistemas binários com matéria fluindo de uma estrela companheira para uma anã branca. A matéria se acumula na superfície da anã branca até que a pressão fique alta o suficiente para desencadear uma reação termonuclear (como uma bomba H). Os RNs podem ter várias erupções a cada século (em oposição às novas clássicas, que têm apenas uma erupção observada).
Para responder à pergunta se RN são progenitores de supernova, Schaefer conduziu uma extensa pesquisa para obter períodos orbitais de RN, taxas de acúmulo, datas de explosão, curvas de luz de erupção e as magnitudes médias entre explosões.
Uma grande questão era se havia ocorrências de RN suficientes para suprir a taxa observada de supernovas. Outra questão era se a própria erupção da nova sopraria mais material do que o acumulado entre as erupções, para que a anã branca não ganhasse massa.
Ao olhar para as fotos antigas do céu, ele conseguiu contar todas as erupções descobertas e medir a frequência das erupções do RN desde 1890. Ele também podia medir a massa ejetada durante uma erupção medindo os tempos de eclipse nas fotos arquivadas e depois olhando para a mudança no período orbital através de uma erupção.
Ao fazê-lo, Schaefer conseguiu responder às duas perguntas: Houve ocorrências de RN suficientes para fornecer fontes para a taxa de supernovas do tipo Ia observada. "Com 10.000 novas e recorrentes em nossa Via Láctea, seus números são altos o suficiente para responder por todas as supernovas tipo Ia", disse ele.
Ele também descobriu que a massa da anã branca está aumentando e seu colapso ocorrerá dentro de um milhão de anos ou mais e causará uma supernova do tipo Ia.
Schaefer concluiu que cerca de um terço de todas as 'novase clássicas' são realmente RNe com duas ou mais erupções no século passado.
Com esse conhecimento, os teóricos astronômicos agora podem realizar os cálculos para fazer correções sutis no uso de supernovas para medir a expansão do Universo, o que pode ajudar na busca por energia escura.
Um resultado importante dessa pesquisa de arquivo é a previsão de um RN que entrará em erupção a qualquer momento. Um RN chamado U Scorpii (U Sco) está pronto para “explodir” e já foi formada uma grande colaboração mundial (apelidada de 'USCO2009') para fazer observações concentradas (em raios-x, raios ultravioleta, ópticos e infravermelhos) de o próximo evento. Esta é a primeira vez que uma previsão confiante identifica qual estrela será nova e em que ano ela será lançada.
Durante essa pesquisa, Schaefer também descobriu um novo RN (V2487 Oph), seis novas erupções, cinco períodos orbitais e duas misteriosas quedas repentinas de brilho durante as erupções.
Outra descoberta é que a eficiência da descoberta de novas é "terrivelmente baixa", disse Schaefer, sendo tipicamente 4%. Ou seja, apenas uma em cada 25 novas é vista. Schaefer disse que esta é uma oportunidade óbvia para os astrônomos amadores usarem câmeras digitais para monitorar o céu e descobrir todas as erupções desaparecidas.
Schaefer usou arquivos de todo o mundo, com os dois principais arquivos sendo o Harvard College Observatory em Boston, Massachusetts e na sede da Associação Americana de Observadores de Estrelas Variáveis (AAVSO) em Cambridge, Massachusetts. Harvard tem uma coleção de fotos de meio milhão de anos de idade, cobrindo todo o céu com 1000-3000 fotos de cada estrela desde 1890. A AAVSO é a câmara de compensação para inúmeras medidas de brilho de estrelas por muitos milhares de amadores em todo o mundo, de 1911 a presente.
Fonte: Louisiana State University, AAS, reunião da conferência de imprensa
