XMM-Newton revela reflexo gigante de uma pequena estrela

Caros Leitores;

Uma estrela com cerca de oito por cento da massa do Sol foi pega emitindo um enorme 'super clarão' de raios-X - uma erupção dramática de alta energia que representa um problema fundamental para os astrônomos, que não consideravam possível em estrelas tão pequenas.

O culpado, conhecido por seu número de catálogo J0331-27, é um tipo de estrela chamada anã L. Esta é uma estrela com tão pouca massa que está apenas acima do limite de realmente ser uma estrela. Se tivesse menos massa, não possuiria as condições internas necessárias para gerar sua própria energia.

Os astrónomos descobriram o enorme raio de raios X nos dados gravados em 5 de julho de 2008 pela European Photon Imaging Camera (EPIC) a bordo do observatório de raios-X XMM-Newton da ESA. Em questão de minutos, a pequena estrela liberou mais de dez vezes mais energia, mesmo nas labaredas mais intensas sofridas pelo Sol.

Uma explosão gigante sofrida pelo nosso próprio Sol, capturada em 27 de julho de 1999 pelo Observatório Solar e Heliosférico da ESA / NASA (SOHO)

Os flares são liberados quando o campo magnético na atmosfera de uma estrela se torna instável e desmorona em uma configuração mais simples. No processo, libera uma grande proporção da energia que foi armazenada nele.

Essa liberação explosiva de energia cria um brilho repentino - a chama - e é aqui que as novas observações apresentam seu maior quebra-cabeça.

"Esta é a parte científica mais interessante da descoberta, porque não esperávamos que as estrelas anãs L armazenassem energia suficiente em seus campos magnéticos para gerar essas explosões", diz Beate Stelzer, Instituto de Astronomia e Astrofísica de Tübingen, Alemanha, e INAF - Osservatorio Astronomico di Palermo, Itália, que fazia parte da equipe de estudo.

A energia só pode ser colocada no campo magnético de uma estrela por partículas carregadas, também conhecidas como material ionizado e criadas em ambientes de alta temperatura. Como um anão L, no entanto, o J0331-27 tem uma temperatura superficial baixa para uma estrela - apenas 2100K em comparação com os aproximadamente 6000K no Sol. Os astrônomos não pensavam que uma temperatura tão baixa seria capaz de gerar partículas carregadas suficientes para alimentar tanta energia no campo magnético. Portanto, o enigma é: como é possível um super reflexo em uma estrela assim.

"Essa é uma boa pergunta", diz Beate. "Nós simplesmente não sabemos - ninguém sabe."

A impressão artística de uma estrela anã L, uma estrela com tão pouca massa que está apenas acima do limite de ser uma estrela, apanhada no ato de emitir um enorme 'super clarão' de raios-X, conforme detectado pelo XMM da ESA - Observatório espacial de raios-X de Newton.

A super explosão foi descoberta no arquivo de dados XMM-Newton como parte de um grande projeto de pesquisa liderado por Andrea De Luca, do INAF - Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, em Milão, Itália. O projeto estudou a variabilidade temporal de cerca de 400.000 fontes detectadas pela XMM-Newton ao longo de 13 anos

Andrea e colaboradores procuravam particularmente fenômenos peculiares e em J0331-27 eles certamente conseguiram isso. Várias estrelas semelhantes haviam emitido super reflexos na parte óptica do espectro, mas esta é a primeira detecção inequívoca de uma erupção desse tipo nos comprimentos de onda dos raios X.

O comprimento de onda é significativo porque sinaliza de que parte da atmosfera o super clarão vem: a luz óptica vem mais profundamente na atmosfera da estrela, perto de sua superfície visível, enquanto os raios X vêm de mais alto na atmosfera.

Compreender as semelhanças e diferenças entre este novo superarranjo - até agora único - no anão L e os alargamentos observados anteriormente, detectados em todos os comprimentos de onda em estrelas de maior massa agora é uma prioridade para a equipe. Mas para fazer isso, eles precisam encontrar mais exemplos.

"Ainda há muito a ser descoberto no arquivo XMM-Newton", diz Andrea. "De certa forma, acho que isso é apenas a ponta do iceberg."

Uma pista que eles têm é que existe apenas um surto de J0331-27 nos dados, apesar de XMM-Newton ter observado a estrela por um total de 3,5 milhões de segundos - cerca de 40 dias. Isso é peculiar porque outras estrelas flamejantes também tendem a sofrer de numerosas labaredas menores.

"Os dados parecem sugerir que leva um anão L mais tempo para acumular energia, e então há um grande lançamento repentino", diz Beate.

Estrelas que brilham mais frequentemente liberam menos energia a cada vez, enquanto esse anão L parece liberar energia muito raramente, mas em um evento realmente grande. Por que esse pode ser o caso ainda é uma questão em aberto que precisa de mais investigação.

"A descoberta deste super clarão anão-L é um ótimo exemplo de pesquisa baseada no arquivo XMM-Newton, demonstrando o enorme potencial científico da missão", diz Norbert Schartel, cientista de projeto XMM-Newton da ESA. "Estou ansioso pela próxima surpresa."

Notas para os editores“ Descoberta EXTraS de um super clarão de raios X de uma anã L ” por A. De Luca et al. 2020 é publicado em Astronomia e Astrofísica .

A descoberta foi feita como resultado do projeto Explorando o transiente de raios-X e o céu variável (EXTraS), um projeto da UE / FP7 dedicado a um estudo sistemático de variabilidade das fontes de raios-X no arquivo público XMM-Newton

Para mais informação, por favor contactar:

Instituto Beate Stelzer para Astronomia e Astrofísica de Tübingen, Alemanha

INAF - Osservatorio Astronomico di Palermo, Itália Email: stelzer@astro.uni-tuebingen.de

Andrea De Luca

INAF, Instituto de Astronomia Física e Física Cosmica Milano, Itália Email: andrea.deluca@inaf.it

Norbert Schartel

Cientista do Projeto XMM-Newton Agência espacial europeia E-mail: norbert.schartel@esa.int

Fonte: Agência Espacial Europeia (ESA, na sigla em inglês) / 25-02-2020

http://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/XMM-Newton_reveals_giant_flare_from_a_tiny_star   

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HélioR.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).

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´s Radiant 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.

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