Estrela binária V Sagittae vai explodir como uma “nova” muito brilhante no final do século

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Flecha (ou Seta) é uma constelação situada dentro do icónico Triângulo de Verão, definido pelas estrelas Vega (Lira), Deneb (Cisne) e Altair (Águia). Flecha consiste de cinco estrelas que apontam para V Sge.
Crédito: Schaefer et al., 2019, Bob King, Sky & Telescope

Actualmente, a ténue estrela V Sagittae, V Sge, situada na constelação de Flecha (ou Seta), é pouco visível, mesmo através de telescópios de tamanho médio. No entanto, por volta do ano 2083, esta estrela inocente explodirá, tornando-se tão brilhante quanto Sirius, a estrela mais brilhante do céu nocturno. Durante este período de erupção, V Sge será a estrela mais luminosa da Via Láctea. Esta previsão foi apresentada pela primeira vez na 235.ª reunião da Sociedade Astronómica Americana em Honolulu, Hawaii, pelos astrónomos Bradley E. Schaefer, Juhan Frank e Manos Chatzopoulos do Departamento de Física e Astronomia da Universidade Estatal do Louisiana, EUA.

“Temos agora uma forte previsão para o futuro de V Sge,” disse o professor Bradley E. Schaefer. “Ao longo das próximas décadas, a estrela aumentará de brilho. Por volta do ano 2083, o seu ritmo de acreção subirá catastroficamente, derramando massa a taxas incrivelmente altas sobre a anã branca. Nos últimos dias desta espiral da morte, toda a massa da estrela companheira cairá sobre a anã branca, criando um vento super-massivo da estrela em fusão, aparecendo tão brilhante quanto Sirius, possivelmente até tão brilhante quanto Vénus.”

V Sge é um sistema estelar pertencente a uma classe grande e diversificada chamada Variáveis Cataclísmicas (CVs, sigla inglesa para “Cataclysmic Variables”), que consiste de uma estrela comum numa órbita binária com uma anã branca, onde a massa da estrela normal está a cair lentamente. As CVs incluem vários tipos de estrelas binárias, geralmente com um comportamento espectacular. V Sge é a mais extrema de todas as CVs, aproximadamente 100 vezes mais luminosa do que todas as outras CVs conhecidas, e está a alimentar um vento estelar massivo, igual aos ventos das estrelas mais massivas antes da sua morte. Estas duas propriedades extremas são provocadas pelo facto de que a estrela normal é 3,9 vezes mais massiva do que a anã branca.

“Em todas as outras CVs conhecidas, a anã branca é mais massiva do que a estrela normal em órbita, de modo que V Sge é totalmente única,” disse Schaefer.

“Anteriormente, os astrónomos que estudavam V Sge perceberam que era um sistema invulgar com propriedades extremas,” disse Frank. “No entanto, ninguém havia percebido que a órbita binária estava a entrar em espiral muito rapidamente.”

Esta constatação veio de medições rotineiras do brilho de V Sge em fotos antigas do céu agora arquivadas no Observatório da Universidade de Harvard, fornecendo uma história detalhada que remonta ao ano de 1890.

Surpreendentemente, V Sge tem vindo a aumentar sistematicamente de brilho por um factor de 10x, 2,5 magnitudes, desde o início da década de 1890 até esta última década. Este comportamento sem precedentes foi confirmado com dados de arquivo recolhidos a partir da base de dados da AAVSO (American Association of Variable Star Observers), dados esses que mostram que o brilho de V Sge subiu quase por um factor de 10x, 2,4 magnitudes, desde 1907 até aos últimos anos.

“V Sge está a ganhar luminosidade exponencialmente com uma escala de tempo duplicada de 89 anos,” disse Frank. “Este brilho só pode resultar de um aumento exponencial de ritmo em termos de acreção de matéria da estrela companheira, em última análise porque a órbita binária está a espiralar rapidamente.”

“Em antecipação deste decaimento rápido da órbita, o destino de V Sge está selado,” afirmou Shaefer. “A física crítica e simples é derivada de V Sge, com a estrela companheira sendo muito mais massiva que a anã branca, de modo que força um aumento exponencial da taxa de transferência. Prevendo as próximas décadas, V Sge vai continuar a espiralar para dentro cada vez mais depressa e ficando cada vez mais brilhante. Inevitavelmente, esta espiral atingirá o clímax, com a maioria do gás estelar na estrela normal caindo para a anã branca, tudo ao longo das últimas semanas e dias. Esta massa em queda libertará uma tremenda quantidade de energia potencial gravitacional, impulsionando um vento estelar nunca antes visto e aumentando a luminosidade do sistema para um pouco inferior à das super-novas aquando do seu pico.”

O pico do brilho deste evento explosivo durará mais de um mês, em que as duas estrelas se fundem numa só. O resultado final da fusão produzirá uma única estrela com um núcleo degenerado de anã branca, uma camada que queima hidrogénio, rodeada por um vasto invólucro de gás, principalmente hidrogénio.

“A partir desta nova informação de escala de tempo duplicada de 89 anos, torna-se possível o cálculo direto da evolução futura de V Sge, usando equações padrão que descrevem os muitos mecanismos físicos envolvidos,” disse Schaefer.

Os cálculos indicam que o evento de fusão irá ocorrer por volta do ano 2083. “A incerteza nesta data é ±16 anos, decorrente principalmente da falta de uma medição perfeita da escala de tempo duplicada devido às grandes oscilações intrínsecas de brilho no registo histórico,” disse Frank. “Portanto, a fusão terá lugar aproximadamente entre 2067 e 2099, provavelmente perto do ponto médio deste intervalo.”

“Assim sendo, V Sge aparecerá incrivelmente brilhante no céu nocturno,” disse Schaefer. “Será substancialmente mais brilhante do que a nova mais brilhante de todos os tempos (magnitude -0,5), há pouco mais de um século, e a última vez que uma ‘estrela convidada’ apareceu mais brilhante foi a Super-nova de Kepler em 1604.”

“Agora, as pessoas de todo o mundo podem saber que poderão ver uma maravilhosa estrela a brilhar tanto quanto as mais estrelas mais brilhantes do céu durante aproximadamente um mês, apontada pela Flecha logo por baixo da constelação de Cisne,” concluiu Schaefer.

Astronomia On-line
4 de Fevereiro de 2020

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