julho 3, 2022

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Nova mais rápida já registrada que queima em apenas um dia

Astrônomos registraram a explosão mais rápida de uma estrela nova já vista.

Eles observaram uma estrela anã branca “roubar” gás de uma gigante vermelha próxima e desencadear uma explosão brilhante o suficiente para que pudesse ser vista da Terra com binóculos.

A explosão da nova, chamada V1674 Hercules, ocorreu a 100 anos-luz de distância em 12 de junho do ano passado, mas durou apenas um dia – três vezes mais rápido do que qualquer explosão anterior.

Uma nova é uma explosão repentina de luz brilhante de um sistema de duas estrelas. Cada nova é criada por uma anã branca – o remanescente muito denso da estrela – e uma estrela companheira próxima.

Especialistas da Arizona State University esperam que sua observação ajude a responder a questões maiores sobre a química do nosso sistema solar, a morte das estrelas e a evolução do universo.

Astrônomos registraram a explosão mais rápida de uma estrela nova já vista. Esta ilustração mostra o tipo de sistema de duas estrelas ao qual a equipe de pesquisa acredita que o V1674 Hercules pertence

O que é conchas brancas?

Uma anã branca é o remanescente de uma estrela menor que ficou sem combustível nuclear.

Enquanto as estrelas grandes – aquelas com massa mais de dez vezes a massa do nosso sol – experimentam clímax surpreendentemente violento como uma explosão de supernova no final de suas vidas, estrelas menores escaparam de destinos tão dramáticos.

Quando estrelas como o Sol chegam ao fim de suas vidas, ficam sem combustível, expandem-se como gigantes vermelhas e depois expelem suas camadas externas para o espaço.

Tudo o que resta é o núcleo muito quente e denso da antiga estrela – a anã branca.

As anãs brancas têm aproximadamente a massa do Sol, mas aproximadamente o raio da Terra, o que significa que são incrivelmente densas.

A gravidade na superfície de uma anã branca é 350.000 vezes a gravidade na Terra.

Torna-se muito denso porque seus elétrons colidem, resultando na ‘substância degenerativa’.

Isso significa que o raio da anã branca mais massiva é menor do que sua contraparte menos massiva.

O material foi lançado ao espaço a milhões de quilômetros por hora – o que foi visível da Terra por pouco mais de 24 horas antes de desaparecer.

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“Era como ligar e desligar uma lanterna”, disse o principal autor do estudo, o professor Sumner Starfield, da Arizona State University.

Novas são diferentes de supernovas. Eles ocorrem em sistemas binários onde há uma pequena estrela incrivelmente densa e uma companheira maior, semelhante ao Sol.

Com o tempo, o primeiro deriva matéria do último, localizado na anã branca.

A anã branca então aquece esse material, causando uma reação descontrolada que libera uma explosão de energia e dispara o material em altas velocidades, que observamos como luz visível.

A nova brilhante geralmente desaparece em duas semanas ou mais, mas V1674 Hercules desaparece em um dia.

O professor Starrfield disse: “Era a cerca de um dia de distância, e a nova mais rápida anterior foi uma que estudamos em 1991, a V838 Herculis, que caiu em cerca de dois ou três dias”.

Eventos de Nova neste nível de velocidade são raros, o que torna esta nova um valioso objeto de estudo.

Sua velocidade não era a única característica incomum – luz e energia também enviavam impulsos como o som reverberante de um sino.

A cada 501 segundos, há uma oscilação detectável nas ondas de luz visível e de raios-X. Ainda falta um ano – e deve durar mais.

“A coisa mais incomum é que essa oscilação foi vista antes da explosão”, disse Mark Wagner, diretor de ciências do Observatório Big-Eyed Telescope em Mount Graham, no sul do Arizona.

Mas também ficou evidente quando a nova estava 10 graus mais brilhante. O mistério com o qual as pessoas estão tentando lidar é o que impulsiona essa periodicidade que você pode ver acima da faixa brilhante do sistema.

A equipe americana também notou ventos estranhos enquanto observava o material emitido pela nova, que eles acreditam poder depender da localização da anã branca e de sua estrela companheira.

Eles parecem constituir o fluxo de material para o espaço ao redor do sistema que se encontra na constelação de Hércules.

É um lugar muito conveniente, situado em um céu escuro no leste, enquanto o crepúsculo desaparece após o pôr do sol.

Como isso o coloca a menos de 17 graus ao norte do equador celeste, ele pode ser visto de todo o mundo – e pode ser fotografado com uma exposição de apenas alguns segundos.

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Novae pode nos dar informações importantes sobre nosso sistema solar e até sobre o universo como um todo.

Estima-se que cerca de 30 a 60 ocorram a cada ano na Via Láctea, embora apenas cerca de 10 tenham sido descobertos durante esse período. A maioria deles é obscurecida pela poeira interestelar.

Uma anã branca coleta e altera a matéria, então satura o espaço circundante com nova matéria quando se transforma em uma supernova.

É uma parte importante do ciclo da matéria no espaço, pois o material ejetado pelas novas acabará por formar novos sistemas estelares.

Eventos como esses também ajudaram a moldar nosso sistema solar, garantindo que a Terra não seja apenas um pedaço de carbono.

As anãs brancas são os remanescentes incrivelmente densos de estrelas do tamanho do Sol que esgotaram seu combustível nuclear, encolhendo para aproximadamente o tamanho da Terra (impressão do artista)

As anãs brancas são os remanescentes incrivelmente densos de estrelas do tamanho do Sol que esgotaram seu combustível nuclear, encolhendo para aproximadamente o tamanho da Terra (impressão do artista)

O professor Starfield disse: “Estamos sempre tentando descobrir como o sistema solar foi formado e de onde vieram os elementos químicos do sistema solar.

Uma das coisas que aprenderemos com essa supernova é, por exemplo, a quantidade de lítio que essa explosão produziu.

“Estamos bastante certos agora que uma porção significativa do lítio na Terra resultou desses tipos de erupções”.

Às vezes, uma estrela anã branca não perde todo o material coletado durante a explosão de uma nova, então ganha massa a cada ciclo.

Isso acabará por torná-lo instável, e a anã branca pode gerar uma supernova Tipo 1a, um dos eventos mais brilhantes do universo.

Cada supernova Tipo 1a atinge o mesmo nível de brilho, por isso são conhecidas como velas padrão.

O co-autor Professor Charles Woodward, da Universidade de Minnesota, disse: “As velas padrão são tão brilhantes que podemos vê-las a grandes distâncias em todo o universo.

Ao observar como o brilho da luz muda, podemos fazer perguntas sobre como o universo está acelerando ou sobre a estrutura tridimensional geral do universo. Esta é uma razão interessante para o nosso estudo de alguns desses sistemas.

Além disso, as novas podem nos contar mais sobre como as estrelas em sistemas binários evoluem para a morte, um processo não bem compreendido.

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Eles também servem como laboratórios vivos onde os cientistas podem ver a física nuclear em ação e testar conceitos teóricos.

A nova observável agora é muito fraca para ser vista por outros tipos de telescópios, mas ainda pode ser observada com o telescópio de olhos grandes graças à sua ampla abertura e scanners modernos.

O professor Starfield e seus colegas agora planejam investigar a causa, os processos que levaram a isso, o motivo do declínio recorde e as forças por trás dos ventos observados e do brilho pulsante.

A nota foi postada em Notas de pesquisa da American Astronomical Society.

Como as estrelas são formadas?

As estrelas se formam a partir de densas nuvens moleculares – de poeira e gás – em regiões do espaço interestelar conhecidas como berçários estelares.

Uma única nuvem molecular, contendo principalmente átomos de hidrogênio, pode ter milhares de vezes a massa do Sol.

Eles sofrem movimento turbulento à medida que o gás e a poeira se movem ao longo do tempo, perturbando átomos e moléculas, fazendo com que algumas áreas contenham mais matéria do que outras.

Se gás e poeira suficientes se juntarem em uma área, ela começará a entrar em colapso sob o peso de sua própria gravidade.

À medida que começa a se decompor, lentamente fica mais quente e se expande para fora, absorvendo mais gás e poeira ao redor.

Neste ponto, quando a região tem cerca de 900 bilhões de milhas de largura, torna-se o núcleo pré-estelar e o processo inicial para se tornar uma estrela.

Então, nos próximos 50.000 anos, essa largura diminuirá em 92 bilhões de milhas para se tornar o núcleo interno da estrela.

O excesso de material é ejetado em direção aos pólos da estrela e um disco de gás e poeira se forma ao redor da estrela, formando uma protoestrela.

Esse material é então incorporado à estrela ou expelido em um disco mais amplo que leva à formação de planetas, luas, cometas e asteróides.