Estrelas em colisão explicam explosão enigmática há quase 350 anos

ESO /T. Kamiński

Restos da nova estrela que foi vista no ano 1670, imagem criada a partir de uma combinação de imagens no visível obtidas com o telescópio Gemini (a azul), de um mapa submilimétrico que mostra a poeira obtido pelo SMA (a verde) e de um mapa da emissão molecular obtido pelo APEX e pelo SMA (a vermelho).

Restos da nova estrela que foi vista no ano 1670, imagem criada a partir de uma combinação de imagens no visível obtidas com o telescópio Gemini (a azul), de um mapa submilimétrico que mostra a poeira obtido pelo SMA (a verde) e de um mapa da emissão molecular obtido pelo APEX e pelo SMA (a vermelho).

Observações recentes obtidas com o APEX e outros telescópios revelaram que a estrela que os astrónomos europeus viram aparecer no céu em 1670 não era uma nova, mas sim um tipo muito mais raro e violento de colisão estelar.

A explosão foi suficientemente espetacular para ser observada a olho nu durante a primeira fase, mas os traços que deixou eram tão fracos que foi necessário fazer análises muito detalhadas com telescópios sub-milimétricos, mais de 340 anos depois, para se conseguir desvendar o mistério.

Os resultados foram publicados esta segunda-feira na edição online da revista Nature.

Alguns dos maiores astrónomos do século XVII, incluindo Hevelius – o pai da cartografia lunar – e Cassini, documentaram detalhadamente o aparecimento de uma nova estrela no céu em 1670.

Hevelius descreveu-a como “nova sub capite Cygni” – uma estrela nova por baixo da cabeça do cisne – mas os astrónomos conhecem-na actualmente pelo nome de Nova Vulpeculae 1670.

Registos históricos de novas são raros, mas são também de grande interesse para os astrónomos modernos. A Nova Vul 1670 é a nova da qual temos o registo mais antigo e é, ao mesmo tempo, a mais ténue em observações posteriores.

O autor principal do novo estudo, Tomasz Kaminski, investigador do ESO e Instituto Max Planck de Rádio Astronomia, Bona, Alemanha, explica que “durante muitos anos pensou-se que este objeto era uma nova, mas quanto mais o estudávamos menos ele se parecia com uma nova normal – ou até com qualquer tipo de estrela em explosão.”

Quando apareceu pela primeira vez no céu, a Nova Vul 1670 era facilmente visível a olho nu e foi variando de brilho durante dois anos.

Seguidamente, desapareceu e tornou a aparecer por duas vezes antes de finalmente deixar de ser vista de todo.

Embora bem documentada para a sua época, os intrépidos astrónomos da altura não tinham o equipamento necessário para resolver o mistério da atuação peculiar desta nova aparente.

Durante o século XX os astrónomos compreenderam que a maioria das novas podiam ser explicadas por um comportamento explosivo de estrelas binárias muito próximas uma da outra.

No entanto, a Nova Vul 1670 não encaixava nada bem neste modelo e permaneceu um mistério.

Royal Society

Este mapa com a posição (marcada a vermelho) da nova que apareceu no ano 1670 foi feito pelo famoso astrónomo Hevelius e foi publicado pela Sociedade Real em Inglaterra na sua revista Philosophical Transactions. Observações recentes obtidas com o APEX e outros telescópios revelaram que a estrela que os astrónomos europeus viram não era uma nova, mas sim um tipo muito mais raro e violento de colisão estelar. A explosão foi suficientemente espetacular para ser observada a olho nu durante a primeira fase, mas os traços que deixou eram tão fracos que foi necessário fazer análises muito detalhadas com telescópios submilimétricos, mais de 340 anos depois, para se conseguir desvendar o mistério.

Este mapa com a posição (marcada a vermelho) da nova que apareceu no ano 1670 foi feito pelo famoso astrónomo Hevelius e foi publicado pela Sociedade Real em Inglaterra na sua revista Philosophical Transactions.
Observações recentes obtidas com o APEX e outros telescópios revelaram que a estrela que os astrónomos europeus viram não era uma nova, mas sim um tipo muito mais raro e violento de colisão estelar. A explosão foi suficientemente espetacular para ser observada a olho nu durante a primeira fase, mas os traços que deixou eram tão fracos que foi necessário fazer análises muito detalhadas com telescópios submilimétricos, mais de 340 anos depois, para se conseguir desvendar o mistério.

Apesar do poder de telescópio cada vez melhor, pensou-se durante muito tempo que o evento não teria deixado rasto e foi apenas na década de 1980 que uma equipa de astrónomos detetou uma nebulosa ténue a rodear o local onde se supunha que a estrela tinha estado.

Apesar destas observações terem fornecido uma ligação óbvia com a estrela de 1670, não conseguiram, no entanto, desvendar a verdadeira natureza do evento observado nos céus da Europa cerca de 300 anos antes.

Tomasz Kaminski continua a contar: “Observámos agora esta região nos comprimentos de onda do milímetro e do submilímetro e descobrimos que o meio que circunda os restos da estrela está imerso num gás frio rico em moléculas, apresentando uma composição química muito invulgar.”

Para além do APEX, a equipa utilizou também o SMA (Submillimeter Array) e o radiotelescópio Effelsberg para determinar a composição química e medir as razões dos diferentes isótopos do gás.

Com todos estes dados obteve-se um panorama muito detalhado da área, o que permitiu saber de onde é que este material poderia ter vindo.

O que a equipa descobriu foi que a massa do material frio era demasiado elevada para ser o produto de uma explosão de nova e, adicionalmente, as razões de isótopos que a equipa mediu em torno da Nova Vul 1670 eram diferentes dos esperados para uma nova.

Mas, se não era uma nova, o que era então?

A resposta é uma espectacular colisão entre duas estrelas, mais brilhante que uma nova, mas menos que uma supernova, que produz algo chamado transiente vermelha.

Trata-se de um fenómeno muito raro no qual as estrelas explodem devido a uma fusão entre si, ejetando material do interior estelar para o espaço e deixando eventualmente para trás apenas um resto fraco envolto num ambiente frio, rico em moléculas e poeira.

Esta nova classe reconhecida de estrelas eruptivas corresponde ao perfil da Nova Vul 1670 quase na perfeição.

O co-autor do trabalho Karl Menten, investigador do Instituto Max Planck de Rádio Astronomia, em Bona, na Alemanha, conclui: “Este tipo de descoberta é o mais divertido, pois trata-se de algo completamente inesperado!”

CCVAlg

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