Astrônomos descobrem um novo tipo de explosão estelar

Com a ajuda do Very Large Telescope (VLT) do European Southern Observatory (ESO), uma equipe internacional de astrônomos observou um novo tipo de explosão estelar: uma micronova. 

Essas explosões acontecem na superfície de certas estrelas, e cada uma pode queimar uma quantidade de material estelar equivalente a cerca de 3,5 bilhões de Grandes Pirâmides de Gizé, em apenas algumas horas. 

Impressão artística de uma explosão de micronova da base do fluxo de acreção no polo magnético de uma anã branca em um sistema estelar binário. Crédito: Mark Garlick/Durham University

“Descobrimos e identificamos pela primeira vez o que chamamos de micronova”, explica Simone Scaringi, astrônoma da Universidade de Durham, que liderou o estudo, que foi publicado nesta terça-feira (20) na revista Nature. “O fenômeno desafia nossa compreensão de como ocorrem explosões termonucleares nas estrelas. Pensamos que sabíamos disso, mas essa descoberta propõe uma maneira totalmente nova de alcançá-las”.

Micronovas são eventos extremamente poderosos, mas são pequenos em escalas astronômicas. Elas são muito menos energéticas do que as explosões estelares conhecidas como novae, que os astrônomos já observam há séculos. 

Ambos os tipos de explosões ocorrem em anãs brancas, estrelas mortas com uma massa superior à do nosso Sol, mas tão pequenas quanto a Terra.

Uma anã branca em um sistema de duas estrelas pode roubar material, principalmente hidrogênio, de sua estrela companheira se elas estiverem suficientemente próximas. À medida que o gás cai sobre a superfície muito quente da estrela anã branca, ela aciona os átomos de hidrogênio para se fundir em hélio de forma explosiva. 

Em uma novae, essas explosões termonucleares ocorrem sobre toda a superfície estelar. “Tais detonações fazem toda a superfície da anã branca queimar e brilhar fortemente por várias semanas”, explica a coautora Nathalie Degenaar, astrônoma da Universidade de Amsterdã, na Holanda.

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Já as micronovas são explosões similares que são menores em escala e mais rápidas, durando apenas algumas horas. Elas ocorrem em algumas anãs brancas com fortes campos magnéticos, que afunilam material em direção aos polos magnéticos da estrela.

“Pela primeira vez, vimos agora que a fusão de hidrogênio também pode acontecer de forma localizada. O combustível de hidrogênio pode ser contido na base dos polos magnéticos de algumas anãs brancas, de modo que a fusão só acontece nesses polos magnéticos”, diz Paul Groot, astrônomo da Universidade Radboud, nos Países Baixos, coautor do estudo.

“Isso leva à explosão de bombas de microfusão, que têm cerca de um milionésimo da força de uma nova explosão, daí o nome micronova”, continua Groot. 

Embora “micro” possa implicar que esses eventos são pequenos, não se enganem: uma única explosão dessas pode queimar cerca de 20.000.000 trilhões de kg.

Novo tipo de explosão estelar desafia a compreensão dos cientistas

Essas novas micronovas desafiam a compreensão dos astrônomos sobre explosões estelares e podem ser mais abundantes do que se pensava. “Isso só mostra como o Universo é dinâmico. Esses eventos podem ser bastante comuns, mas por serem tão rápidos são difíceis de pegar em ação”, explica Scaringi.

A equipe se deparou pela primeira vez com essas misteriosas microexplosões ao analisar dados do Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), da NASA. “Olhando através de dados astronômicos coletados pelo TESS, descobrimos algo incomum: um flash brilhante de luz óptica que dura algumas horas. Procurando ainda mais, encontramos vários sinais semelhantes”, disse Degenaar.

A equipe observou três micronovas com TESS: duas eram de anãs brancas conhecidas, mas a terceira exigiu observações adicionais com o instrumento de atirador X no VLT do ESO para confirmar seu status de anã branca.

“Com a ajuda do Very Large Telescope do ESO, descobrimos que todos esses flashes ópticos foram produzidos por anãs brancas”, diz Degenaar. “Essa observação foi crucial na interpretação do nosso resultado e na descoberta da micronova”, acrescenta Scaringi.

A descoberta de micronovas adiciona-se ao repertório de explosões estelares conhecidas. Agora, a equipe quer capturar mais desses eventos evasivos, exigindo pesquisas em larga escala e medições rápidas de acompanhamento. “A resposta rápida de telescópios como o VLT ou o novo telescópio tecnológico do ESO e o conjunto de instrumentos disponíveis nos permitirão desvendar com mais detalhes quais são essas misteriosas micronovas”, conclui Scaringi.

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