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fev 10

Astrônomos do ESO identificaram par de anãs brancas que irão se fundir catastroficamente e explodir como Supernova Ia

http://www.eso.org/public/images/eso1505a/

Esta concepção artística mostra a região central da nebulosa planetária Henize 2-428. O núcleo deste objeto incomum consiste em duas estrelas anãs brancas, cada uma com uma massa um pouco menor que a do Sol. Espera-se que estas estrelas se aproximem cada vez mais uma da outra e se fundam daqui a cerca de 700 milhões de anos, dando origem a uma supernova brilhante do Tipo Ia e destruindo as duas estrelas. Créditos: ESO/L. Calçada

Com o auxílio dos telescópios do ESO combinados com telescópios nas Ilhas Canárias, astrônomos identificaram duas estrelas surpreendentemente massivas no coração da nebulosa planetária Henize 2-428. À medida que orbitam em torno uma da outra, espera-se que as duas estrelas se aproximem cada vez mais e quando se fundirem, daqui a cerca de 700 milhões de anos, conterão matéria suficiente para dar origem a uma explosão de supernova.

Uma equipe de astrônomos liderada por M. Santander-García (Observatorio Astronómico Nacional, Alcalá de Henares, Espanha; Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid [CSIC], Madrid, Espanha) descobriu um par de estrelas anãs brancas, corpos remanescentes de estrelas mortas extremamente densos, bastante próximas uma da outra, com uma massa total de cerca de 1,8 vezes a massa solar. Trata-se do par de estrelas deste tipo mais massivo descoberto até agora [1] e quando estas duas estrelas se fundirem no futuro, darão origem a uma explosão termonuclear descontrolada que resultará em uma supernova do tipo Ia [2].

A equipe que descobriu este par massivo estava, na realidade, a tentar resolver um outro problema, que consistia em saber como é que algumas estrelas produzem nebulosas de formas tão estranhas e assimétricas nas fases finais das suas vidas. Um dos objetos que estes astrônomos estudaram foi a nebulosa planetária [3] conhecida pelo nome de Henize 2-428.

Henri Boffin (membro do ESO e coautor do estudo) disse:

Quando observamos a estrela central deste objeto com o Very Large Telescope do ESO, descobrimos não uma mas duas estrelas no centro desta nuvem brilhante estranhamente torta.

Este fato apoia a teoria de que as estrelas duplas centrais podem explicar as estranhas formas de algumas destas nebulosas, no entanto um resultado mais interessante estava ainda para vir.

Romano Corradi, coautor do estudo e pesquisador no Instituto de Astrofísica de Canarias (Tenerife, IAC), revelou:

Observações subsequentes obtidas com os telescópios nas Ilhas Canárias permitiram-nos determinar a órbita das duas estrelas e deduzir as massas e a separação entre as estrelas. Foi nessa altura que tivemos a maior surpresa.

A equipe descobriu que cada uma das estrelas tem uma massa ligeiramente inferior à do nosso Sol e que orbitam uma em torno da outra a cada quatro horas. Encontram-se suficientemente perto uma da outra para que, segundo a teoria da relatividade geral de Einstein, se aproximem cada vez mais em movimento espiral, devido à emissão de ondas gravitacionais, antes de eventualmente se fundirem numa única estrela, dentro de 700 milhões de anos.

O corpo resultante terá tanta massa que nada impedirá de colapsar sobre si próprio e consequentemente explodir como supernova.

David Jones, coautor do artigo que descreve os resultados e bolsista do ESO na época em que os dados foram obtidos, explicou:

 Até agora, a formação de supernovas do Tipo Ia pela fusão de duas anãs brancas era puramente teórica. O par de estrelas no coração da Henize 2-428 é finalmente a observação que confirma a teoria.

Santander concluiu:

Trata-se de um sistema bastante enigmático. Este estudo terá repercussões importantes no estudo de supernovas do Tipo Ia, as quais são utilizadas [como ‘réguas cósmicas’] para medir distâncias astronômicas e foram fundamentais na descoberta de que a expansão do Universo está a acelerar devido à energia escura [4].

http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1505/eso1505a.pdf

Dados do par de anãs brancas em Henize 2–428. Créditos: M. Santander-Garcıa – página 11.

Os resultados deste trabalho sairão na versão online da revista Nature a 9 de fevereiro de 2015.

Notas

[1] O limite de Chandrasekhar é a maior massa que uma estrela anã branca pode ter para resistir ao colapso gravitacional. Este valor é cerca de 1,44 vezes a massa do Sol.

[2] As supernovas do tipo Ia ocorrem quando a anã branca adquire massa extra, seja por acreção de massa de uma companheira, seja por fusão com outra anã branca. Quando a massa excede o limite de Chandrasekhar o objeto massivo perde a capacidade de se auto suportar gravitacionalmente e começa a contrair-se, o que faz com que a temperatura aumente catastroficamente, dando origem a uma reação nuclear descontrolada que faz com que a estrela exploda espetacularmente.

[3] As nebulosas planetárias, na verdade, não têm nada a ver com planetas. O nome apareceu no século XVIII pois alguns destes objetos pareciam discos de planetas distantes quando observados através de pequenos telescópios.

[4] Os astrônomos que realizaram o estudo da expansão do Universo através das Supernovas Ia receberam o premio Nobel de física em 2010.

Fonte

ESO: eso1505 – Science Release – Stellar Partnership Doomed to End in Catastrophe – First pair of merging stars destined to become supernova found

Artigo Científico (texto publicado na Nature)

The double-degenerate, super-Chandrasekhar nucleus of the planetary nebula Henize 2–428

._._.

 

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