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Impressão artística de uma anã branca, G29-38, acumulando material planetário de um disco de detritos circunstelar. Quando o material planetário atinge a superfície da anã branca, um plasma é formado e esfria por meio de emissão detectável de raios-X. Crédito: Universidade de Warwick/Mark Garlick
O momento em que detritos de planetas destruídos impactam a superfície de uma estrela anã branca foi observado pela primeira vez por astrônomos da Universidade de Warwick.
Eles usaram raios-X para detectar o material rochoso e gasoso deixado para trás por um sistema planetário depois que sua estrela hospedeira morre enquanto colide e é consumida dentro da superfície da estrela.
Publicados hoje (9 de fevereiro) na revista Nature , os resultados são a primeira medição direta do acréscimo de material rochoso em uma anã branca e confirmam décadas de evidências indiretas de acréscimo em mais de mil estrelas até agora. O evento observado ocorreu bilhões de anos após a formação do sistema planetário .
O destino da maioria das estrelas, incluindo aquelas como o nosso Sol, é se tornar uma anã branca. Mais de 300.000 estrelas anãs brancas foram descobertas em nossa galáxia, e acredita-se que muitas estejam acumulando os detritos de planetas e outros objetos que uma vez os orbitaram.
Por várias décadas, os astrônomos usaram a espectroscopia em comprimentos de onda ópticos e ultravioleta para medir a abundância de elementos na superfície da estrela e calcular a composição do objeto de onde veio. Os astrônomos têm evidências indiretas de que esses objetos estão se acumulando ativamente a partir de observações espectroscópicas, que mostram 25 a 50% de anãs brancas com elementos pesados como ferro, cálcio e magnésio poluindo suas atmosferas.
Até agora, porém, os astrônomos não tinham visto o material quando foi puxado para a estrela.
O Dr. Tim Cunningham, do Departamento de Física da Universidade de Warwick, disse: "Finalmente vimos material realmente entrando na atmosfera da estrela. É a primeira vez que conseguimos derivar uma taxa de acreção que não depende de modelos detalhados de a atmosfera da anã branca.O que é notável é que ela concorda extremamente bem com o que foi feito antes.
"Anteriormente, as medições das taxas de acreção usavam espectroscopia e dependiam de modelos de anãs brancas. Esses são modelos numéricos que calculam a rapidez com que um elemento afunda da atmosfera para a estrela e informa quanto está caindo na atmosfera à medida que uma taxa de acreção. Você pode então trabalhar para trás e descobrir quanto de um elemento estava no corpo-mãe, seja um planeta, lua ou asteroide".
Uma anã branca é uma estrela que queimou todo o seu combustível e derramou suas camadas externas, potencialmente destruindo ou perturbando quaisquer corpos orbitais no processo. À medida que o material desses corpos é puxado para a estrela a uma taxa alta o suficiente, ele bate na superfície da estrela, formando um plasma aquecido por choque. Esse plasma, com temperatura entre 100.000 e um milhão de graus kelvin, então se deposita na superfície e, à medida que esfria, emite raios X que podem ser detectados.
Os raios X são semelhantes à luz que nossos olhos podem ver, mas têm muito mais energia. Eles são criados por elétrons em movimento muito rápido (as camadas externas dos átomos, que compõem toda a matéria ao nosso redor). Comumente conhecidos por seu uso na medicina, em astronomia, os raios X são a impressão digital chave do material que chove em objetos exóticos, como buracos negros e estrelas de nêutrons.
Detectar esses raios-X é muito desafiador, pois a pequena quantidade que atinge a Terra pode ser perdida entre outras fontes de raios-X brilhantes no céu. Assim, os astrônomos aproveitaram o Observatório de raios-X Chandra, normalmente usado para detectar raios-X de buracos negros e estrelas de nêutrons que estão se acumulando, para analisar a anã branca G29-38 próxima.
Com a resolução angular aprimorada do Chandra em relação a outros telescópios, eles puderam isolar a estrela alvo de outras fontes de raios-X e visualizar, pela primeira vez, os raios-X de uma anã branca isolada. Ele confirma décadas de observações de material se acumulando em anãs brancas que se basearam em evidências de espectroscopia.
Dr. Cunningham acrescenta: "O que é realmente emocionante sobre este resultado é que estamos trabalhando em um comprimento de onda diferente, raios-X, e isso nos permite investigar um tipo completamente diferente de física.
"Esta detecção fornece a primeira evidência direta de que as anãs brancas estão atualmente acumulando os remanescentes de antigos sistemas planetários. sistemas exoplanetários, incluindo o nosso próprio Sistema Solar".
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Astrônomos veem anã branca 'ligar e desligar' pela primeira vez
Mais informações: Tim Cunningham, A anã branca agregando material planetário de observações de raios-X, Nature (2022). DOI: 10.1038/s41586-021-04300-w . www.nature.com/articles/s41586-021-04300-w
Informações do jornal: Nature
Fornecido pela Universidade de Warwick
Fonte: Phys News / pela Universidade de Warwick / 09-02-2022
https://phys.org/news/2022-02-moments-planetary-remnants.html
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Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Acompanha e divulga os conteúdos
científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration), ESA
(European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.
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.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
Page: http://pesqciencias.blogspot.com.br
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