2059: Estrela zombie nasce após rara colisão entre anãs brancas

(dr) Gvaramadze et al / Nature 2019

Cientistas da Universidade de Bonn, na Alemanha, e da Academia de Ciências da Rússia encontraram uma rara estrela entre as nuvens de gás a 10.000 anos-luz da Terra.

A estrela incomum, conhecida como J005311, surgiu muito provavelmente a partir do seu cataclismo cósmico depois da colisão de duas estrelas mortas na constelação de Cassiopeia. A descoberta, publicada recentemente na revista Nature, revela a natureza da exótica estrela zombie e as suas propriedades incomuns.

Para fazer a observação, a equipa utilizou o telescópio espacial Wide-field Survey Explorer, da NASA, e um telescópio terrestre do Observatório Astrofísico Especial da Rússia.

Quando uma estrela pequena esgota o seu combustível, transforma-se numa “anã branca”, ou seja, uma pequena e densa estrela morta. No entanto, os cientistas analisaram a radiação emitida pela estranha estrela e descobriram que não possuía hidrogénio nem hélio, elementos geralmente presentes numa anã branca.

Graças a um sinal emitido pela J005311, os astrónomos suspeitam ter detectado o resultado daquilo que pensam ter sido uma fusão cósmica entre duas anãs brancas que circulavam entre si há milhares de milhões de anos.

“Este é um evento extremamente raro”, explicou Gotz Grafener, co-autor do artigo científico, num relatório divulgado recentemente, no qual adianta ainda que há menos de meia dúzia de objectos como este na Via Láctea.

Habitualmente, colisões entre anãs brancas terminam em grandes explosões estelares, chamadas de super-novas. O curioso é que a J005311 não explodiu – pelo contrário, foi reanimada e começou a queimar novamente.

Este evento, que deixou os cientistas muito surpreendidos, atrasou apenas a morte da estrela alguns milhares de anos, já que o seu destino não pode ser outro: ela irá, eventualmente, morrer. Assim como da primeira vez, a sua vida chegará ao fim no exacto momento em que esgotar todo o seu combustível.

ZAP //

Por ZAP
27 Maio, 2019


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1469: O Sol vai transformar-se numa bola de cristal antes de morrer

Mark Garlick / Universidade de Warwick

Num processo curiosamente semelhante ao envelhecimento humano, a maior parte das estrelas no seu capítulo final da vida tendem a encolher, murchar e ficar lentamente brancas.

Os astrónomos chamam a estas estrelas de “anãs brancas” e, ao contrário dos seres humanos, podem durar milhões de anos.

Nesse tempo, estrelas com massas entre cerca de um décimo e oito vezes a massa do nosso Sol queimam a sua último energia nuclear, perdem camadas externas de fogo e transformam-se em núcleos ultra-compactos. Embora isso possa soar como um final sem glamour para uma estrela, um novo estudo publicado este mês na revista Nature sustenta que o estado de anã branca pode ser apenas o começo de uma nova metamorfose.

Num estudo com mais de 15 mil anãs brancas conhecidas em redor da Via Láctea, uma equipa de astrónomos da Universidade de Warwick, no Reino Unido, concluiu que as estrelas não desaparecem – primeiro transformam-se em esferas de cristal luminosas.

“Todas as anãs brancas se cristalizarão em algum ponto da sua evolução”, disse o principal autor do estudo, Pier-Emmanuel Tremblay, um astrofísico da Universidade de Warwick, em comunicado. “Isso significa que milhões de anãs brancas na nossa galáxia já completaram o processo e são essencialmente esferas de cristal no céu.”

Se isto for verdade, então o próprio sol da Terra – assim como 97% das estrelas na Via Láctea – também estão destinados a terminar os seus dias como bolas de cristal a brilhar no cosmos.

Para o novo estudo, Tremblay e os seus colegas usaram observações do satélite Gaia da Agência Espacial Europeia para analisar a luminosidade e as cores de cerca de 15 mil anãs brancas conhecidas, localizadas a 300 anos-luz da Terra. Os investigadores viram que um excesso de estrelas parecia partilhar as mesmas luminosidades e cores, independentemente do tamanho e da idade das estrelas.

A aparência uniforme destas estrelas sugeria que as anãs tinham atingido algum tipo de fase de desenvolvimento. Usando modelos de evolução de estrelas, os astrónomos determinaram que todos estes astros chegaram a uma fase em que o calor latente estava a ser libertado dos seus núcleos em grandes quantidades, diminuindo significativamente o arrefecimento.

Quando uma anã branca arrefece bastante, o líquido fundido no seu núcleo começa a solidificar-se – noutras palavras, a estrela começa a transformar-se em cristal.

ESA
Evolução estelar

De acordo com Tremblay, este estudo fornece “a primeira evidência directa de que as anãs brancas se cristalizam”, finalmente apoiando uma hipótese levantada há 50 anos.

De acordo com o novo estudo, porém, o calor libertado durante a fase de cristalização da anã branca poderia retardar o arrefecimento da estrela em até dois mil milhões de anos. Se for este o caso, anãs brancas conhecidas podem ter muitos mais milhões de anos do que se pensava, o que complica uma cronologia já misteriosa.

Não se sabe exactamente quanto tempo uma estrela pode permanecer como uma anã branca antes de deixar de emitir luz e calor, tornando-se o que alguns investigadores chamam de “anã negra”. Este ponto final teórico da evolução estelar nunca foi observado.

Mais estudos são necessários para que os cientistas entendam melhor a vida e a morte das estrelas e aprimorem os seus métodos de datação cósmica.

ZAP // Live Science

Por ZAP
12 Janeiro, 2019

 

1070: ANALISADA A ÚNICA ANÃ BRANCA ORBITADA POR FRAGMENTOS PLANETÁRIOS

Impressão de artista que mostra um disco de poeira e fragmentos planetários em torno de uma estrela.
Crédito: NASA/JPL-Caltech

O estudo, liderado por Paula Izquierdo, aluna de doutoramento do Instituto de Astrofísica das Canárias (IAC) e da Universidade de La Laguna (ULL), aprofundou a análise desta excepcional anã branca, que mostra trânsitos periódicos produzidos por fragmentos de um planetesimal dizimado. As observações usadas para esta investigação foram obtidas com o GTC (Gran Telescopio Canarias) e com o Telescópio Liverpool.

O artigo, publicado recentemente na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, confirma a evolução contínua dos trânsitos produzidos pelos remanescentes de um planetesimal em órbita da anã branca WD 1145+017. Estes “detritos” passam em frente da estrela a cada 4,5 horas, bloqueando uma fracção da luz da estrela. A interacção contínua e a fragmentação destes detritos provocam grandes mudanças na profundidade e na forma dos trânsitos observados.

WD 1145+017 é uma anã branca, o núcleo remanescente de uma estrela que esgotou o seu combustível nuclear. A maioria das anãs brancas têm massas menores que a do Sol e tamanhos semelhantes à Terra. Muitos estudos indicam que 95% de todas as estrelas no Universo terminarão as suas vidas como anãs brancas, entre elas o nosso próprio Sol.

“O estudo deste sistema dar-nos-á informações sobre o futuro do nosso Sistema Solar,” explica Paula Izquierdo, autora principal do artigo. Por esse motivo, WD 1145+017 é especial. É a primeira anã branca para a qual as mudanças no brilho devido a ocultações (parte da luz da estrela é bloqueada pelos fragmentos de um corpo rochoso numa órbita de 4,5 horas) foram detectadas, sofrendo colisões contínuas que vão resultar na sua desintegração.

Embora este sistema tenha sido apenas descoberto em 2015, já atraiu a atenção de um grande número de grupos de investigação. Este estudo mais recente apresenta os primeiros dados espectroscópicos simultâneos, obtidos com o GTC (10,4 metros) e dados fotométricos do Telescópio Liverpool (2 metros), ambos no Observatório Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma).

“Quando o sistema está fora de trânsito, assumimos que detectamos 100% do fluxo, porque nada atrapalha a luz emitida pela anã branca,” explica a investigadora do IAC/ULL. “Mas quando os detritos planetários em órbita da estrela cruzam a nossa linha de visão,” realça, “o que acontece durante um trânsito, a quantidade de luz que recebemos é reduzida. Essa redução é tão grande quanto 50% no trânsito mais profundo que observámos: grandes nuvens de poeira que sopram os fragmentos planetesimais são capazes de ocultar metade da luz da anã branca.”

O estudo também confirma que os trânsitos na faixa visível da luz são “cinza”. Ou seja, não há relação entre a profundidade dos trânsitos e as suas cores, o que faz com que os trânsitos sejam igualmente profundos nas cinco bandas de onda estudadas. Os autores discutem uma nova hipótese na qual a queda observada na quantidade de luz é devida a uma estrutura opticamente espessa, não a uma estrutura opticamente fina como proposto anteriormente.

“O trânsito mais profundo mostra uma estrutura complexa que pudemos modelar usando a super-posição de diferentes nuvens de poeira, como se fosse produzido por seis fragmentos igualmente espaçados vindos dos planetesimais,” explica Pablo Rodríguez-Gil, co-autor do artigo, investigador do IAC e professor associado da ULL.

Entre os diferentes achados, a equipa observou uma redução na quantidade de absorção produzida pelo ferro durante o trânsito mais profundo detectado: “Parte dessa absorção,” afirma o co-autor Boris Gänsicke, astrónomo da Universidade de Warwick (Reino Unido), “não tem origem na atmosfera da anã branca, mas num disco de gás que também orbita em seu redor, de modo que demonstrámos que o disco de fragmentos e de gás devem estar espacialmente relacionados.”

Finalmente, usaram a distância de WD 1145+017, obtida pela missão Gaia da ESA, para derivar a massa, raio, temperatura e idade do sistema.

Astronomia On-line
25 de Setembro de 2018

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