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Colisão de anãs brancas pode explicar "estrela" observada há 850 anos

Robert Fesen, professor de física e astronomia na Faculdade de Dartmouth, nos Estados Unidos, registrou o que aconteceu quando duas estrelas anãs brancas, já chegando ao fim de suas vidas, colidiram. Além de ajudar os cientistas a entender melhor este tipo de evento astronômico, as observações podem contribuir para confirmar a identidade de uma estrela brilhante e de vida breve, observada há cerca de 850 anos.

Ele tirou as fotos no fim de 2022 com o telescópio Hiltner, do observatório MDM. Usando um filtro sensível a uma linha de emissões particulares do enxofre, ele registrou o objeto em três exposições de 2 mil segundos. Através de imagens telescópicas, Fesen registrou filamentos finos vindos de uma estrela curiosa no interior de Pa 30, uma nebulosa repleta de gás iluminado, poeira e matéria.

Imagen da nebulosa Pa 30, com cores que indicam diferentes comprimentos de onda (Imagem: domínio público)
Imagen da nebulosa Pa 30, com cores que indicam diferentes comprimentos de onda (Imagem: domínio público)

Ele e seus colegas observaram que ela parece ter poucas quantidades (ou até nenhuma!) de hidrogênio e hélio, mas que é rica em enxofre e argônio. Para eles, a estrutura da nebulosa e suas características correspondem à colisão de estrelas anãs brancas. Elas são objetos densos e compactos, que podem ter o tamanho da Terra e a massa do Sol.

Quando duas delas se fundem, pode ocorrer uma explosão de supernova conhecida como “evento Iax”, na qual a estrela não é totalmente destruída. As imagens que Fesen conseguiu da estrutura e luminosidade do objeto oferecem a estimativa mais precisa já feita de sua idade — a Pa 30 foi descoberta em 2013 pelo astrônomo amador Dana Patchick e, desde então, as imagens mais recentes dela eram fracas e difusas.

Tanto o tamanho de Pa 30 quanto a velocidade de expansão sugerem que a colisão entre as estrelas ocorreu por volta do ano 1181. Foi também naquele ano que astrônomos da China e Japão relataram uma “estrela visitante” bastante brilhante que apareceu subitamente na constelação de Cassiopeia; ela ficou visível por seis meses e, depois, foi desaparecendo de pouco a pouco.

A estrutura de "fogos de artifício" da nebulosa pode ter vindo da colisão das estrelas (Imagem: Reprodução/Robert Fesen)
A estrutura de "fogos de artifício" da nebulosa pode ter vindo da colisão das estrelas (Imagem: Reprodução/Robert Fesen)

Além disso, o estudo de Fesen e seus colegas complementa outros publicados em 2019 por pesquisadores russos, que identificaram uma estrela pouco comum quase no centro de Pa 30, e sugeriam que ocorreu uma colisão entre duas anãs brancas. Já em 2021, astrônomos da Universidade de Hong Kong anunciaram que Pa 30 tinha quase mil anos e que estava quase no mesmo local que a “estrela visitante” registrada em 2021.

“A estrela visitante era tão brilhante que três grupos separados na China a observaram com alguns dias e de intervalo, e foi vista também no Japão”, explicou. “Uma nova estrela tão brilhante quanto Vega seria bastante perceptível: para os antigos, a TV era o céu, então eles teriam facilmente percebido e registrado a aparição súbita de uma nova estrela no céu”, disse.

Fesen apresentou as descobertas durante o 241º encontro da Sociedade Astronômica Americana. O artigo com os resultados do estudo foi enviado para publicação na revista The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: Canaltech

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