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Crédito: ESO / Callingham et al., CC BY-ND
Uma descoberta astronômica está lançando uma nova luz sobre um sistema estelar primorosamente formado em nossa própria galáxia, a Via Láctea, apresentando duas estrelas Wolf-Rayet . Essas estrelas têm vida curta e, conseqüentemente, muito raras, com apenas algumas centenas confirmadas entre os cerca de cem bilhões de estrelas de nossa galáxia.
A pesquisa publicada por nossa equipe nos Avisos Mensais da Royal Astronomical Society oferece uma visão mais detalhada não de uma, mas de duas estrelas Wolf-Rayet , em um sistema estelar binário chamado Apep, a cerca de 8.000 anos-luz de distância da Terra.
As raias-lobo costumam ter mais de 20 vezes a massa do nosso sol. Eles são extremamente quentes, brilhantes e podem emitir mais radiação do que um milhão de estrelas normais. Na verdade, eles são tão luminosos que voam sob seu próprio brilho - espalhando enormes quantidades de massa por meio de ventos estelares intensos e impulsionando elementos como hélio, oxigênio e carbono para o espaço.
Apep, em homenagem ao deus egípcio serpentino do caos, foi anunciado pela primeira vez por minha equipe em 2018. Com as novas descobertas de um artigo liderado por Yinuo Han, recém-formado da Universidade de Sydney, jogamos tudo que tínhamos no aparentemente inexplicável física dirigindo este pavão exótico do reino estelar.
Dança de Apep capturada na câmera
Encontrar qualquer estrela Wolf-Rayet é um evento de um em um bilhão, apenas possível porque suas propriedades extremas atuam como um farol visível em toda a galáxia. Em Apep, encontramos um par dessas estrelas raras aninhadas em uma órbita, o único exemplo de um Wolf-Rayet binário já verificado.
Sua radiação feroz leva as camadas externas da estrela para o espaço, onde o material, particularmente o carbono, é capaz de esfriar e condensar em uma nuvem de grãos - formando um pilar literal de poeira estelar.
No caso da estrela binária Apep, no entanto, conforme as duas estrelas orbitam uma a outra, essa poeira é torcida e esculpida em uma vasta cauda fuliginosa e brilhante. Tanto a forma geométrica quanto o movimento dessa poeira codificam a física da órbita da estrela, bem como a velocidade dos ventos.
Usando técnicas de imagem de alta resolução, revelamos a forma da pluma brilhante. Ao retornar à Apep por três anos consecutivos, diferenças sutis podem ser vistas no movimento da cauda de poeira.
Apesar da vasta distância em que observamos o sistema, o incrível poder dos modernos telescópios e tecnologias de imagem nos permitiu capturar a dança de Apep.
Vídeo: https://youtu.be/wCpGaf4_M7g / Crédito: The conversation
Um potencial primeiro para nossa Via Láctea?
Analisando esses dados, produzimos um modelo que corresponde à intrincada geometria espiral de Apep em detalhes surpreendentes. No entanto, a clareza crescente das imagens apenas serviu para dobrar o enigma subjacente que envolve o sistema.
Desprezando as regras que geralmente governam outras plumas de poeira movidas pelo vento , a cauda de poeira de Apep parecia flutuar em seu próprio ritmo lento, em desafio aberto aos ventos extremos que deveriam estar conduzindo-a. Isso era difícil de entender, pois os ventos Wolf-Rayet são mais de um bilhão de vezes mais poderosos do que nosso próprio vento solar.
Depois de checar os possíveis erros, fomos forçados a aceitar que a espiral de poeira estava, de fato, se expandindo quatro vezes mais devagar do que os ventos estelares medidos. E então, fomos confrontados com algo inédito em outros sistemas de estrelas duplas Wolf-Rayet ; algo que requer nova física para ser compreendido.
A única explicação que restou foi que a pluma de Apep estava de alguma forma protegida por seu próprio vento mais suave. Este modelo de vento de duas velocidades é teoricamente possível se a estrela que lança o vento tiver uma propriedade peculiar: rotação rápida.
Se ele estiver girando muito rápido em seu eixo, é possível que isso lance um vento lento em uma direção, digamos ao redor do equador, enquanto mantém um vento rápido próximo aos pólos.
Isso abre a porta para um reino de física fascinante que só foi vislumbrado por astrônomos antes.
Queime brilhante, viva rápido, morra jovem
As estrelas Wolf-Rayet estão, por definição, no final de seu ciclo de vida. Em talvez apenas algumas dezenas de milhares de anos - ninguém sabe exatamente quando - eles estão destinados a explodir como supernovas, liberando uma quantidade titânica de energia e matéria na galáxia e deixando um buraco negro ou estrela de nêutrons remanescente.
Vídeo: https://youtu.be/eH7x45BkQdM
Yinuo Han, estudante de graduação da Universidade de Sydney, conduziu uma pesquisa sobre Apep, um sistema estelar binário Wolf-Rayet a 8.000 anos-luz da Terra. Crédito: Yinuo Han.
É aqui que a questão crítica da rápida rotação da estrela vem ao centro do palco. Uma supernova normal traz poucos impactos e consequências além de sua vizinhança estelar imediata. Mas quando a estrela precursora gira rapidamente, isso pode levar a física a um domínio totalmente diferente: o de uma explosão de raios gama .
Aqui, explosões de fúria crua irrompem dos pólos rotacionais com tal violência que são visíveis em todo o universo observável.
Sendo extremamente raro, explosões de raios gama nunca foram observadas em nossa galáxia. Os cálculos implicam que um ataque direto de uma explosão tão intensa de radiação, mesmo a uma distância considerável nas profundezas da galáxia, poderia ter consequências reais para a vida aqui na Terra.
Isso pode causar uma série de problemas, como redução da camada de ozônio e chuva ácida . Alguns estudos argumentam tal ataque pode ter causado o evento de extinção Ordoviciano-Siluriano no registro fóssil - o segundo maior (percentual) dos cinco principais eventos de extinção da Terra.
Felizmente para nós, no caso da Apep, definitivamente não estamos na linha de fogo. Se um ataque de raios gama fosse gerado, ele seria apontado sem causar danos em uma direção distante da Terra.
Se a ligação a um progenitor de explosão de raios gama puder ser firmemente estabelecida, isso capturará um fenômeno elusivo anteriormente conhecido apenas em distâncias cosmológicas. De qualquer forma, o futuro para os estudos desse sistema é realmente brilhante.
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Informações do jornal: Avisos mensais da Royal Astronomical Society
Fornecido por The Conversation
Fonte: Phys News / por Peter Tuthill, The Conversation / 13-10-2020
https://phys.org/news/2020-10-mysterious-exotic-stellar-peacock-door.html
Obrigado pela sua visita e volte sempre!
HélioR.M.Cabral (Economista,
Escritor e Divulgador de conteúdos da
Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso de
Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina
(UFSC).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Membro da Society for
Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA
(National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa
do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´sRadiant Energy System) administrado pela NASA.A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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