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nov 18

A supernovas subluminais e a colisão de anãs brancas consistem no mesmo evento?

O sistema binário J0923+3028 contém duas anãs brancas, a maior delas está visível com 23% da massa do Sol e 4 vezes o diâmetro da Terra. A companheira invisível consiste em um objeto com 44% da massa do Sol e diâmetro equivalente ao da Terra. Este par está separado entre si por apenas 354.000 km (≈ ¼ do diâmetro do Sol, ≈ 90% a distância entre a Terra e Lua) e a órbita do par se completa em apenas 1 hora. Ao longo do tempo a dupla está se movendo em uma lenta espiral que levará ao choque e fusão em cerca de 100 milhões de anos. Crédito: Clayton Ellis (CfA)

Uma equipe de astrônomos liderada pelo Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (EUA), em colaboração com o Instituto de Astrofísica das Canárias (IAC), descobriu certos sistemas de estrelas duplas, compostos de duas estrelas anãs brancas, em processo de colisão. Estes pares de anãs brancas, quando se fundirem, poderão explodir como supernovas em breve, em termos astronômicos.

Atirou no que viu e acertou o que não viu?

Às vezes, quando estamos procurando uma coisa, encontramos outra completamente diferente e inesperada. Em ciências, essas descobertas casuais podem levar, por sua vez, a novas descobertas. Em 16 de novembro de 2010, os pesquisadores que têm trabalhando na busca das estrelas fugitivas hiper velozes, estrelas que estão abandonando a Via Láctea, anunciaram que nesta pesquisa também foram identificadas uma dúzia de sistemas de estrelas duplas. O interessante foi constatar que metade destes sistemas contém estrelas binárias que estão em processo efetivo de fusão e poderão em breve explodir como supernovas.

Todos os sistemas binários encontrados nesta campanha são compostos apenas por anãs brancas. Uma anã branca é o núcleo morto, as cinzas remanescentes de uma estrela de massa da ordem de grandeza do Sol que lentamente ejetou para o espaço suas camadas exteriores, antes de morrer. As anãs brancas são compostas de matéria degenerada, incrivelmente densa, agregando uma quantidade de material equivalente à massa do Sol, mas em um volume condensado do tamanho da Terra. Se pudéssemos recolher em uma colher de chá uma amostra da matéria de uma anã branca iríamos medir seu peso na ordem de mais de uma tonelada.

“São, de fato, sistemas muito estranhos e incomuns: objetos do tamanho da Terra orbitando em torno de seu centro de massa a uma distância menor do que a metade do diâmetro do Sol (≈ 7 x 105 km)”, disse o astrônomo Warren Brown, autor líder dos dois artigos que comunicam os resultados e pesquisador Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (EUA).

Os objetos que foram encontrados neste estudo são leves anãs brancas de hélio, com apenas 20% da massa do Sol, compostas quase inteiramente de hélio, em contraste com as demais anãs brancas mais comuns, mais massivas e menores (*), que normalmente são compostas principalmente de carbono e oxigênio.

“Essas anãs brancas foram submetidos a um severo programa de perda rápida de peso“, disse Carlos Allende Prieto, um astrônomo do Instituto de Astrofísica das Canárias (IAC) e co-autor do estudo. “Estas estrelas orbitam tão próximas entre si que as forças de maré, como as que mexem nos oceanos da Terra, provocam enormes perdas de massa.”

Além disso, orbitando tão próximas umas das outras, as anãs brancas agitam o espaço-tempo, criando ondas de expansão, conhecidas como “ondas gravitacionais”. Essas ondas atuam dissipando a energia orbital, que faz com que as estrelas se aproximem ao longo do tempo, girando em espiral lado a lado. Os cientistas estimam que metade desses sistemas binários se condense ao longo do tempo. Eles calculam que o par binário mais “apertado”, que completa uma órbita por hora, irá se fundir em cerca de 100 milhões de anos.

“Nós praticamente triplicamos o número conhecido de sistemas com pares de anãs brancas em processo de fusão”, disse o astrônomo Mukremin Kilic também do Havard-Smithsonian Center for Astrophysics e co-autor dos dois artigos. “Agora, podemos começar a entender como esses sistemas se formam e aonde irão chegar no futuro.”

Origem das supernovas subluminais?

Quando duas estrelas anãs brancas convencionais se fundem, a massa combinada pode ser superior a um ponto crítico máximo, denominado limite de Chandrasekhar, e isto faz com que o objeto resultante exploda como uma violenta supernova Tipo Ia. Agora, Brown e seus colegas sugerem que os binários de anãs brancas em fusão poderiam ser a fonte de supernovas muito tênues, um tipo raro de supernova subluminal, com luminosidade uma centena de vezes mais fraca do que o normal (Tipo Ia) e que lançam ao espaço apenas um quinto da matéria do objeto.

“A freqüência [no Universo] com que as anãs brancas se mesclam é a mesma que é observada em supernovas subluminais: uma a cada 2.000 anos”, explicou Brow. “Embora ainda não possamos saber com certeza se a fusão das anãs brancas pesquisadas vai efetivamente resultar em uma explosão de supernova subluminal, o fato de que as freqüências dos eventos sejam as mesmas é bastante sugestivo”.

Nota

(*) as anãs brancas são compostas por matéria degenerada, diferente do que encontramos aqui no Sistema Solar. Ao contrário do que estamos acostumados a observar em planetas e nas estrelas da sequência principal, quanto mais massiva a anã-branca menor ela é em tamanho. No sistema J0923+3028 , observado pelos cientistas, a anã branca menos massiva, com 23% da massa do Sol, tem um tamanho 4 vezes maior do que a anã branca companheira mais massiva, a qual possui 44% da massa do Sol.

Fontes

  1. Astronomy.com: Astronomers discover merging star systems that might explode
  2. SINC: Descubren sistemas estelares en fusión que podrían explotar

Artigos Científicos

ArXiv.org:

  1. The ELM Survey. I. A Complete Sample of Extremely Low Mass White Dwarfs
  2. The Merger Rate of Extremely Low Mass White Dwarf Binaries: Links to the Formation of AM CVn Stars and Underluminous Supernovae

Links

J0923+3028

CfA: Astronomers Discover Merging Star Systems that Might Explode

._._.

4 comentários

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  1. joao victor

    joao victor :
    Valeu, ha diga para o Guilherme ser menos pessimista por que ele está muito tenso, ROCA voce deveria gravar um video seu falando sobre estas coisas e postar no seu blog ,fala se nao é uma boa idéia ate mais.

    1. ROCA

      A idéia é muito boa, Eu faria isso se tivesse mais tempo disponível. Infelizmente, no momento, produzir tais vídeos não será uma atividade possível.

  2. joao victor

    Sei que nao vai acontecer uma inversao geomagnetica em 2012, mas o que acontece se acontecer uma além de ficarmos sem proteção do vento solar ?

    1. ROCA

      Durante o processo de inversão geomagnética o campo magnético se enfraquece mas não fica totalmente “zerado”. A proteção ainda permanece mesmo durante os processos de inversão.

      “Mas, ao contrário do divulgado nos canais apocalípticos ou pelos filmes-catástrofe da ficção científica, ninguém deve se preocupar em acordar em uma manhã de caos geomagnético, disse Bogue. “Para os geólogos inversão em si da polaridade é algo quase instantâneo que altera uma característica global da Terra, trata-se verdadeiramente de um fenômeno espetacular”, disse ele. “Mas se você estiver vivo quando isso acontecer, provavelmente não vai perceber grandes coisas.””
      Leia mais aqui:
      http://eternosaprendizes.com/2010/09/21/geologos-descobrem-evidencias-dos-dias-em-que-o-campo-magnetico-da-terra-ficou-caotico-e-se-inverteu/

      e nos demais artigos desta tag (inversão geomagnética):
      http://eternosaprendizes.com/tag/inversao-geomagnetica/

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