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“Pela primeira vez, conseguimos tirar uma imagem ampliada de uma estrela moribunda em uma galáxia fora da nossa Via Láctea”, diz Keiichi Ohnaka, astrofísico da Universidad Andrés Bello, no Chile. Localizada a impressionantes 160.000 anos-luz de nós, a estrela WOH G64 foi fotografada graças à nitidez impressionante oferecida pelo Interferômetro do Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul (VLTI do ESO). As novas observações revelam uma estrela expelindo gás e poeira, nos últimos estágios antes de se tornar uma supernova.
“ Descobrimos um casulo em forma de ovo cercando de perto a estrela ”, diz Ohnaka, o autor principal de um estudo relatando as observações publicadas hoje na Astronomy & Astrophysics . “ Estamos animados porque isso pode estar relacionado à ejeção drástica de material da estrela moribunda antes de uma explosão de supernova .”
Enquanto astrônomos tiraram cerca de duas dúzias de imagens ampliadas de estrelas em nossa galáxia, revelando suas propriedades, inúmeras outras estrelas habitam outras galáxias, tão distantes que observar até mesmo uma delas em detalhes tem sido extremamente desafiador. Até agora.
A estrela recém-imageada, WOH G64, fica dentro da Grande Nuvem de Magalhães, uma das pequenas galáxias que orbitam a Via Láctea. Os astrônomos sabem sobre essa estrela há décadas e a apelidaram apropriadamente de "estrela gigante". Com um tamanho aproximadamente 2000 vezes maior que o do nosso Sol, WOH G64 é classificada como uma supergigante vermelha.
A equipe de Ohnaka há muito tempo se interessava por essa estrela gigante. Em 2005 e 2007, eles usaram o VLTI do ESO no deserto do Atacama, no Chile, para aprender mais sobre as características da estrela , e continuaram estudando-a nos anos seguintes. Mas uma imagem real da estrela permaneceu indefinida.
Para a imagem desejada, a equipe teve que esperar pelo desenvolvimento de um dos instrumentos de segunda geração do VLTI, o GRAVITY . Após comparar seus novos resultados com outras observações anteriores do WOH G64, eles ficaram surpresos ao descobrir que a estrela havia se tornado mais fraca na última década.
“ Descobrimos que a estrela vem passando por uma mudança significativa nos últimos 10 anos, nos dando uma rara oportunidade de testemunhar a vida de uma estrela em tempo real ”, diz Gerd Weigelt, professor de astronomia no Instituto Max Planck de Radioastronomia em Bonn, Alemanha, e coautor do estudo. Em seus estágios finais de vida, supergigantes vermelhas como WOH G64 perdem suas camadas externas de gás e poeira em um processo que pode durar milhares de anos. “ Esta estrela é uma das mais extremas de seu tipo, e qualquer mudança drástica pode aproximá-la de um fim explosivo ”, acrescenta o coautor Jacco van Loon, diretor do Observatório Keele na Universidade Keele, Reino Unido, que observa WOH G64 desde a década de 1990 .
A equipe acredita que esses materiais desprendidos também podem ser responsáveis pelo escurecimento e pelo formato inesperado do casulo de poeira ao redor da estrela. A nova imagem mostra que o casulo está esticado, o que surpreendeu os cientistas, que esperavam um formato diferente com base em observações anteriores e modelos de computador. A equipe acredita que o formato de ovo do casulo pode ser explicado pelo desprendimento da estrela ou pela influência de uma estrela companheira ainda não descoberta.
À medida que a estrela se torna mais fraca, tirar outras fotos de perto dela está se tornando cada vez mais difícil, mesmo para o VLTI. No entanto, atualizações planejadas para a instrumentação do telescópio, como o futuro GRAVITY+ , prometem mudar isso em breve. “ Observações de acompanhamento semelhantes com instrumentos do ESO serão importantes para entender o que está acontecendo na estrela ”, conclui Ohnaka.
Mais informações
O Interferômetro do Very Large Telescope do ESO é capaz de combinar a luz coletada pelos telescópios do Very Large Telescope (VLT) do ESO, seja os quatro Telescópios Unitários de 8 metros ou os quatro Telescópios Auxiliares menores, criando imagens altamente detalhadas do cosmos. Efetivamente, isso torna o VLTI um telescópio "virtual" com uma resolução equivalente à distância máxima entre os telescópios individuais. Este processo é altamente complexo e precisa de instrumentos especialmente dedicados a esta tarefa. Em 2005 e 2007, a equipe de Ohnaka teve acesso à primeira geração desses instrumentos: MIDI . Embora impressionantes para a época, essas observações com MIDI combinavam apenas a luz de dois telescópios. Agora, os pesquisadores têm acesso ao GRAVITY , um instrumento de segunda geração capaz de capturar a luz de quatro telescópios. Sua sensibilidade e resolução aprimoradas tornaram possível a imagem do WOH G64. Mas há mais por vir. GRAVITY+ é uma atualização planejada do GRAVITY que será capaz de tirar proveito de diferentes atualizações tecnológicas realizadas no VLTI e no VLT. Com isso, o VLTI será capaz de ver objetos mais tênues e mais distantes do que nunca.
Esta pesquisa foi apresentada em um artigo que será publicado na Astronomy and Astrophysics ( https://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/202451820).
A equipe é composta por: K. Ohnaka (Instituto de Astrofísica, Departamento de Física y Astronomía, Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Andrés Bello), K.-H. Hofmann (Instituto Max Planck de Radioastronomia, Bonn, Alemanha [MPIfR]), G. Weigelt (MPIfR), J. Th. van Loon (Lennard-Jones Laboratories, Keele University, Reino Unido), D. Schertl (MPIfR), SR Goldman (Space Telescope Science Institute, Baltimore, EUA).
O Observatório Europeu do Sul (ESO) permite que cientistas do mundo inteiro descubram os segredos do Universo para o benefício de todos. Nós projetamos, construímos e operamos observatórios terrestres de classe mundial — que astrônomos usam para lidar com questões interessantes e espalhar o fascínio pela astronomia — e promovemos a colaboração internacional para a astronomia. Estabelecido como uma organização intergovernamental em 1962, hoje o ESO é apoiado por 16 Estados-Membros (Áustria, Bélgica, República Tcheca, Dinamarca, Espanha, França, Finlândia, Irlanda, Itália, Holanda, Polônia, Portugal, Reino Unido, Suécia e Suíça), juntamente com o estado anfitrião do Chile e com a Austrália como Parceiro Estratégico. A sede do ESO e seu centro de visitantes e planetário, o ESO Supernova, estão localizados perto de Munique, na Alemanha, enquanto o deserto chileno do Atacama, um lugar maravilhoso com condições únicas para observar o céu, abriga nossos telescópios. O ESO opera três locais de observação: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera o Very Large Telescope e seu Very Large Telescope Interferometer, assim como telescópios de rastreio como o VISTA. Também no Paranal o ESO sediará e operará o Cherenkov Telescope Array South, o maior e mais sensível observatório de raios gama do mundo. Juntamente com parceiros internacionais, o ESO opera o ALMA no Chajnantor, uma instalação que observa os céus na faixa milimétrica e submilimétrica. No Cerro Armazones, perto do Paranal, estamos construindo “o maior olho do mundo no céu” — o Extremely Large Telescope do ESO. A partir dos nossos escritórios em Santiago, Chile, apoiamos as nossas operações no país e interagimos com parceiros e a sociedade chilena.
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Keiichi Ohnaka
Universidade Andrés Bello
Santiago, Chile
Tel: +56-9522 39623
E-mail: k1.ohnaka@gmail.com
Instituto Gerd Weigelt
Max Planck de Radioastronomia
Bonn, Alemanha
Tel.: +49 228 525 243
E-mail: gweigelt@mpifr-bonn.mpg.de
Jacco van Loon
Keele University
Keele, Reino Unido
Tel: +44 1782 733331
E-mail: jtvan.loon@keele.ac.uk
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Crédito: ESO
Publicada na Astronomy & Astrophsics
| Questão | A & A Volume 691, novembro de 2024 | |
|---|---|---|
| Número do artigo | L15 | |
| Número de página(s) | 9 | |
| Secção | Cartas ao Editor | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/0004-6361/202451820 | |
| Publicado online | 21 Novembro 2024 | |
Abstrato
Contexto. A perda significativa de massa na fase de supergigante vermelha (RSG) tem grande influência na evolução de estrelas massivas e seu destino final como supernovas.
Visa. Apresentamos imagens interferométricas no infravermelho próximo do ambiente circunstelar do RSG WOH G64 envolto em poeira na Grande Nuvem de Magalhães.
Métodos. WOH G64 foi observado com o instrumento GRAVITY montado no Interferómetro do Very Large Telescope do ESO (VLTI) a uma velocidade de 2,0-2,45 μm. Conseguimos obter imagens do ambiente circunstelar mais interno de WOH G64 - a primeira imagem interferométrica de um RSG fora da Via Láctea.
Resultados. A imagem reconstruída revela emissão compacta alongada com um semieixo maior e semimenor de ∼2 e ∼1,5 mas (∼13 e 9 R⋆), respectivamente. Os dados do GRAVITY mostram que a contribuição do fluxo estelar a 2,2 μm no momento das nossas observações em 2020 é muito menor do que o previsto pelo modelo de toro de poeira óptica e geometricamente espesso baseado nos dados VLTI/MIDI obtidos em 2005 e 2007. Encontramos uma mudança significativa no espectro infravermelho próximo de WOH G64: enquanto os dados fotométricos (espectro)obtidos em 1–2,5 μm antes de 2003 mostram o espectro do RSG central com absorção de H2O, os espectros e os dados fotométricos de JHK obtidos após 2016 são caracterizados por um contínuo monotonicamente crescente com assinaturas muito fracas de H2O. Essa mudança espectral provavelmente ocorreu entre dezembro de 2009 e 2016. Por outro lado, o espectro do infravermelho médio obtido em 2022 com o VLT/VISIR concorda bem com os espectros obtidos antes de 2007.
Conclusões. A emissão compacta obtida com o GRAVITY e a mudança espectral no infravermelho próximo sugerem a formação de nova poeira quente perto da estrela, o que dá origem ao contínuo monotonicamente ascendente do infravermelho próximo e ao alto obscurecimento da estrela central. O alongamento da emissão pode ser devido à presença de um fluxo bipolar ou aos efeitos de um companheiro invisível.
Palavras-chave: técnicas: matéria interferométrica / circunstelar / estrelas: imageamento / estrelas: individual: WOH G64 / supergigantes / infravermelho: estrelas
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Fonte: Observatório Europeia do Sul (ESO, na silgla em inglês)
https://www.eso.org/public/news/eso2417/
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