Cientistas da colaboração FERMI-LAT descobrem as inéditas explosões chamadas de NOVAS de raios-gama

O observatório de raios-gama Fermi não observou nenhum sinal da nova nos 19 dias anteriores a 10 de Março (imagem à esquerda), mas a erupção nos 19 dias seguintes é óbvia (imagem à direita). O Fermi revelou uma fonte de raios-gama, com uma energia de 100 milhões de elétrons-volt (100 MeV); as cores mais brilhantes estão associadas as energias de maior intensidade. Crédito: NASA/DOE/Colaboração Fermi LAT

O observatório de raios-gama Fermi não observou nenhum sinal da nova nos 19 dias anteriores a 10 de Março (imagem à esquerda), mas a erupção nos 19 dias seguintes é óbvia (imagem à direita). O Fermi revelou uma fonte de raios-gama, com uma energia de 100 milhões de elétrons-volt (100 MeV); as cores mais brilhantes estão associadas as energias de maior intensidade. Crédito: NASA/DOE/Colaboração Fermi LAT

Astrônomos usando o observatório espacial de raios-gama FERMI detectaram um novo e inesperado tipo poderoso de explosão estelar nos céus. Este fenômeno ganhou o nome de “nova de raios-gama”. Os raios-gama são a mais energética forma de luz irradiada no Universo.

O que é uma NOVA?

Uma nova é uma explosão termonuclear violenta causada por uma anã branca que rouba massa de sua companheira binária. Diferentemente das supernovas, as novas não provocam a destruição das suas estrelas. Os pesquisadores já tinham observado raios-X causados pelo gás em expansão em novas anteriores. Mas ao contrário das supernovas, eles não tinham visto até agora raios-gama emitidos por novas.

Agora os cientistas descobriram uma nova que expeliu raios-gama, que são mais energéticos que os raios-X, ao usar o Telescópio Fermi em órbita da Terra, o mais sensível telescópio espacial raios-gama já construído.

“Esta é a primeira “nova de raios-gama” já observada,” afirmou o investigador Teddy Cheung, astrofísico do Laboratório Naval de Pesquisa em Washington.

Esta imagem de 10 de março de 2010 foi feita por astrônomos amadores japoneses que descobriram a nova Cygni 2010. A estrela em erupção se apresenta 10 vezes mais brilhante que sua imagem obtida vários dias antes. A nova alcançou um brilho máximo de magnitude 6,9, ligeiramente abaixo da visibilidade a olho nu (magnitude entre 5,5 e 6). Crédito: K. Nishiyama e F. Kabashima/H. Maehara, Universidade de Quioto

Esta imagem de 10 de março de 2010 foi feita por astrônomos amadores japoneses que descobriram a nova Cygni 2010. A estrela em erupção se apresenta 10 vezes mais brilhante que sua imagem obtida vários dias antes. A nova alcançou um brilho máximo de magnitude 6,9, ligeiramente abaixo da visibilidade a olho nu (magnitude entre 5,5 e 6). Crédito: K. Nishiyama e F. Kabashima/H. Maehara, Universidade de Quioto

 

Os raios-gama foram detectados a partir da nova fonte no sistema binário conhecido como V407 Cygni, que reside a 8.800 anos-luz de distância da Terra. Este sistema consiste em uma anã branca e uma gigante vermelha pulsante. Os raios-gama foram irradiados como conseqüência da nova avistada por astrônomos amadores japoneses em 10 de março de 2010, que no seu pico estava ligeiramente abaixo do nível de visibilidade do olho nu, mais brilhante do que qualquer outro ponto da região do céu, nos quase 75 anos que os cientistas observam o sistema.

Nova de raios-gama

Os pesquisadores sugerem que os raios-gama foram gerados quando as ondas de choque da nova colidiram com os ventos muito densos da gigante vermelha, como demonstrado na animação acima.

“À medida que a onda de choque se propaga para fora, age como um ‘limpador de neve’, varrendo material do vento estelar, formando uma frente de choque,” disse o investigador Adam Hill, astrofísico da Universidade de Joseph Fourier-Grenoble em França.

O prótons e elétrons são acelerados até energias muito altas nesta frente de choque. Aquecidos a temperaturas muito altas, eles produzem raios-gama.

Em geral nas explosões por novas, a companheira da anã branca é uma estrela normal de seqüência principal, que possuem vento estelar muito menos denso quando comparado com a gigante vermelha em V407 Cygni, assim, comumente, há menos material para gerar os energéticos raios-gama. Estima-se que há poucos sistemas binários que combinam anãs brancas com gigantes vermelhas e que explodem como novas. Assim, os pesquisadores esperam que as “novas de raios-gama” sejam muito raras.

“É sempre excitante descobrir algo novo e inesperado,” afirmou Hill. Os pesquisadores do Fermi detalharam o fenômeno na edição de 13 de agosto de 2010 da revista Science.

Fontes

O artigo acima é uma tradução livre (com adaptações editoriais e complementos), baseada nas fontes abaixo:

  1. Space.com: New Kind of Star Explosion Discovered
  2. NASA: Fermi Detects ‘Shocking’ Surprise from Supernova’s Little Cousin
  3. Science: Gamma-Ray Emission Concurrent with the Nova in the Symbiotic Binary V407 Cygni (The Fermi-LAT Collaboration)

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