Impressão artística da explosão de RS Ophiuchi. Clique para ampliar
Os astrônomos notaram recentemente que a estrela normalmente escura, RS Ophiuchi, havia se iluminado o suficiente para ser visível sem um telescópio. Essa estrela anã branca brilhou assim 5 vezes nos últimos 100 anos, e os astrônomos acreditam que está prestes a colapsar em uma estrela de nêutrons. RS Ophiuchi está em um sistema binário com uma estrela gigante vermelha muito maior. As duas estrelas estão tão próximas que a anã branca está dentro do envelope da gigante vermelha e explode dentro dela a cada 20 anos ou mais.
Em 12 de fevereiro de 2006, astrônomos amadores relataram que uma estrela fraca na constelação de Ophiuchus tornou-se repentinamente visível no céu noturno sem a ajuda de um telescópio. Registros mostram que essa chamada nova recorrente, RS Ophiuchi (RS Oph), atingiu anteriormente esse nível de brilho cinco vezes nos últimos 108 anos, mais recentemente em 1985. A última explosão foi observada em detalhes sem precedentes por uma armada de telescópios espaciais e terrestres.
Falando hoje (sexta-feira) no Encontro Nacional de Astronomia da RAS em Leicester, o professor Mike Bode, da Universidade John Moores de Liverpool, e o Dr. Tim O’Brien, do Observatório Jodrell Bank, apresentarão os resultados mais recentes, lançando uma nova luz sobre o que acontece quando as estrelas explodem.
O RS Oph está a pouco mais de 5.000 anos-luz de distância da Terra. Consiste em uma estrela anã branca (o núcleo super denso de uma estrela, mais ou menos do tamanho da Terra, que atingiu o fim de sua principal fase de evolução de queima de hidrogênio e liberou suas camadas externas) em órbita próxima com muito estrela gigante vermelha maior.
As duas estrelas estão tão próximas que o gás rico em hidrogênio das camadas externas do gigante vermelho é continuamente puxado para o anão por sua alta gravidade. Após cerca de 20 anos, foi acumulado gás suficiente para que ocorra uma explosão termonuclear descontrolada na superfície da anã branca. Em menos de um dia, sua produção de energia aumenta para mais de 100.000 vezes a do Sol, e o gás acumulado (várias vezes a massa da Terra) é ejetado para o espaço a velocidades de vários milhares de quilômetros por segundo.
Cinco explosões como essa por século só podem ser explicadas se a anã branca estiver próxima da massa máxima que poderia ter sem desmoronar para se tornar uma estrela de nêutrons ainda mais densa.
O que também é muito incomum no RS Oph é que o gigante vermelho está perdendo enormes quantidades de gás em um vento que envolve todo o sistema. Como resultado, a explosão na anã branca ocorre "dentro" da atmosfera prolongada de seu companheiro e o gás ejetado bate nele em alta velocidade.
Poucas horas após a notificação da última explosão de RS Oph transmitida à comunidade astronômica internacional, telescópios no solo e no espaço entraram em ação. Entre eles está o satélite Swift da NASA, que, como o próprio nome sugere, pode ser usado para reagir rapidamente às coisas que mudam no céu. Incluído em seu arsenal de instrumentos está um telescópio de raios-X (XRT), projetado e construído pela Universidade de Leicester.
"Percebemos pelas poucas medições de raios-X realizadas no final da explosão de 1985 que essa era uma parte importante do espectro para observar o RS Oph o mais rápido possível", disse o professor Mike Bode, da Universidade John Moores, em Liverpool. observando a campanha para a explosão de 1985 e agora lidera a equipe de acompanhamento da Swift na atual explosão.
"A expectativa era que choques fossem causados tanto no material ejetado quanto no vento da gigante vermelha, com temperaturas inicialmente de até 100 milhões de graus Celsius - quase 10 vezes a do núcleo do Sol. Não ficamos desapontados!
As primeiras observações de Swift, apenas três dias após o início da explosão, revelaram uma fonte de raios-X muito brilhante. Nas primeiras semanas, ficou ainda mais brilhante e começou a desaparecer, com o espectro sugerindo que o gás estava esfriando, embora ainda a uma temperatura de dezenas de milhões de graus. Era exatamente o que era esperado quando o choque empurrou o vento do gigante vermelho e diminuiu a velocidade. Então, algo notável e inesperado aconteceu com a emissão de raios-X.
"Cerca de um mês após a explosão, o brilho dos raios X do RS Oph aumentou drasticamente", explicou o Dr. Julian Osborne, da Universidade de Leicester. "Isso provavelmente ocorreu porque a anã branca quente, que ainda está queimando combustível nuclear, tornou-se visível pelo vento do gigante vermelho.
“Esse novo fluxo de raios-X era extremamente variável e pudemos ver pulsações que se repetem a cada 35 segundos. Embora seja muito cedo, e os dados ainda estejam sendo coletados, uma possibilidade para a variabilidade é que isso se deve à instabilidade na taxa de queima nuclear na anã branca. ”
Enquanto isso, observatórios trabalhando em outros comprimentos de onda alteravam seus programas para observar o evento. O Dr. Tim O'Brien, do Jodrell Bank Observatory, que fez seu trabalho de tese de doutorado na explosão de 1985, e o Dr. Stewart Eyres, da Universidade de Lancashire Central, lideram a equipe que assegura as observações de rádio mais detalhadas até o momento. evento.
"Em 1985, não fomos capazes de começar a observar o RS Oph até quase três semanas após a explosão, e depois com instalações muito menos capazes do que as disponíveis hoje", disse o Dr. O'Brien.
“As observações de rádio e raios-X da última explosão nos deram visões tentadoras do que estava acontecendo à medida que a explosão evoluiu. Além disso, desta vez, desenvolvemos modelos de computador muito mais avançados. A combinação dos dois agora levará, sem dúvida, a uma maior compreensão das circunstâncias e conseqüências da explosão.
"Em 2006, nossas primeiras observações com o sistema MERLIN do Reino Unido foram feitas apenas quatro dias após a explosão e mostraram que a emissão de rádio era muito mais brilhante do que o esperado", acrescentou o Dr. Eyres. “Desde então, ficou mais claro, desbotou e voltou a brilhar. Com os radiotelescópios na Europa, América do Norte e Ásia agora monitorando o evento de perto, esta é a nossa melhor chance de entender o que realmente está acontecendo. ”
Observações ópticas também estão sendo obtidas por muitos observatórios ao redor do mundo, incluindo o robótico Telescópio Liverpool em La Palma. Também estão sendo realizadas observações nos comprimentos de onda mais longos da parte infravermelha do espectro.
"Pela primeira vez, podemos ver os efeitos da explosão e suas conseqüências a comprimentos de onda infravermelhos do espaço, com o Telescópio Espacial Spitzer da NASA", disse o professor Nye Evans, da Universidade Keele, que chefia a equipe de acompanhamento de infravermelho.
“Enquanto isso, as observações que já obtivemos do solo, do telescópio infravermelho do Reino Unido no cume de Mauna Kea, no Havaí, já superam em muito os dados que tivemos durante a erupção de 1985.
“O vento gigante vermelho chocado e o material ejetado na explosão dão origem a emissões não apenas nos raios-X, comprimentos de onda ópticos e de rádio, mas também no infravermelho, através de linhas coronais (chamadas por serem proeminentes nas regiões muito próximas do Sol). coroa quente). Isso será crucial na determinação da abundância dos elementos no material ejetado na explosão e na confirmação da temperatura do gás quente. ”
26 de fevereiro de 2006 foi um destaque da campanha observacional. No que certamente deve ser um evento único, quatro satélites espaciais, além de observatórios de rádio ao redor do mundo, observaram RS Oph no mesmo dia.
"Esta estrela não poderia ter explodido em um momento melhor para estudos internacionais baseados no espaço e no espaço de um evento que muda sempre que olhamos para ele", disse o professor Sumner Starrfield, da Universidade Estadual do Arizona, que lidera o lado americano da colaboração . "Estamos todos muito empolgados e trocamos muitos e-mails todos os dias tentando entender o que está acontecendo naquele dia e depois prever o comportamento no dia seguinte".
O que é aparente é que o RS Oph está se comportando como um remanescente de supernova "tipo II". As supernovas do tipo II representam a morte catastrófica de uma estrela pelo menos 8 vezes a massa do Sol. Eles também ejetam material de velocidade muito alta que interage com o ambiente. No entanto, a evolução completa de um remanescente de supernova leva dezenas de milhares de anos. No RS Oph, essa evolução está literalmente ocorrendo diante de nossos olhos, cerca de 100.000 vezes mais rápido.
"Na explosão de 2006 da RS Oph, temos uma oportunidade única de entender muito mais coisas como explosões termonucleares descontroladas e os pontos finais da evolução das estrelas", disse o professor Bode.
"Com as ferramentas de observação agora à nossa disposição, nossos esforços há 21 anos parecem bastante primitivos em comparação."
Fonte original: Comunicado de imprensa da RAS
