1545: Está na hora de dizer adeus a uma das jóias do céu nocturno

NASA / N. Smith / J. A. Morse
Eta Carinae pelo Telescópio Espacial Hubble e o aspecto da estrela em 2032, quando ficar mais brilhante do que a nebulosa

Durante mais de século e meio, Eta Carinae tem sido uma das estrelas mais luminosas – e mais enigmáticas – do sul da Via Láctea. Agora temos de lhe dizer adeus.

Parte da natureza de Eta Carinae foi revelada em 1847, quando, numa erupção gigante, expeliu uma nebulosa chamada Homúnculo (“homenzinho”). O evento tornou Eta Carinae a segunda estrela mais brilhante do céu depois de Sirius, visível até durante o dia e (mais tarde) facilmente distinguível de outras estrelas similarmente instáveis chamadas Variáveis Azuis Luminosas, cujas nebulosas não são tão claramente visíveis.

Além de tornar Eta Carinae um dos mais belos e frequentemente fotografados objectos do céu nocturno, a gigante Nebulosa de Homúnculo contém informações sobre a sua estrela-mãe, que vão desde a energia da sua expansão até ao fluxo bipolar e composição química. No entanto, daqui a provavelmente uma década, podemos já não ver a nebulosa claramente.

Um estudo recente indica que Homúnculo será ofuscada pelo brilho crescente da própria Eta Carinae. Está a crescer tão depressa que em 2036 a estrela será 10 vezes mais brilhante do que a nebulosa, o que no final a tornará indistinguível de outras Variáveis Azuis Luminosas.

Mas há um lado positivo.

Uma equipa de 17 investigadores liderada pelo astrónomo brasileiro Augusto Damineli, com contribuições de Anthony Moffatt da Universidade de Montreal, pensa que o brilho crescente de Eta Carinae não é intrínseco à própria estrela, como é frequentemente aceite.

O brilho é provavelmente provocado pela dissipação de uma nuvem de poeira posicionada exactamente à sua frente, a partir da perspectiva da Terra.

Esta nuvem, postulam os cientistas num novo estudo publicado na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, encobre completamente a estrela e os seus ventos, apagando parte da sua luz que emana para a Terra. A Nebulosa de Homúnculo circundante, em contraste, pode ser vista directamente porque é 200 vezes maior do que a nuvem obscurecida e o seu brilho fica, portanto, quase inalterado.

Em 2032 (com uma incerteza de mais ou menos quatro anos), a nuvem empoeirada terá se dissipado, de modo que o brilho da estrela central não aumentará mais e Homúnculo perder-se-á no seu brilho, pensa a equipa de investigação.

E isso vai proporcionar uma oportunidade para um estudo mais aprofundado de Eta Carinae, mostrando até que na realidade não é uma, mas duas estrelas.

“Tem havido uma série de recentes revelações sobre este objeto único no céu, mas esta é uma das mais importantes,” realça Moffat. “Pode finalmente permitir-nos sondar a verdadeira natureza do motor central e mostrar que é um sistema binário íntimo constituído por duas estrelas massivas em interacção.”

ZAP // CCVAlg

Por CCVAlg
2 Fevereiro, 2019

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739: NUSTAR PROVA QUE ETA CARINAE DISPARA RAIOS CÓSMICOS

A Grande Erupção de Eta Carinae na década de 1840 criou esta nebulosa, fotografada aqui pelo Hubble. Agora com aproximadamente um ano-luz em diâmetro, a nuvem em expansão contém material suficiente para fazer, pelo menos, 10 cópias do nosso Sol. Os astrónomos ainda não conseguiram explicar o que provocou esta explosão.
Crédito: NASA, ESA e Equipa SM4 ERO do Hubble

Um novo estudo usando dados do Telescópio Espacial NuSTAR da NASA sugere que Eta Carinae, o sistema estelar mais luminoso e massivo até 10.000 anos-luz, está a acelerar partículas a altas energias – algumas das quais podem chegar à Terra como raios cósmicos.

“Sabemos que as ondas de choque de estrelas mortas podem acelerar partículas de raios cósmicos a velocidades comparáveis às da luz, um incremento incrível de energia,” disse Kenji Hamaguchi, astrofísico do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland, autor principal do estudo. “Processos semelhantes devem ocorrer noutros ambientes extremos. A nossa análise indica que Eta Carinae é um deles.”

Os astrónomos sabem que os raios cósmicos com energias superiores a mil milhões de electrões-volt (eV) chegam até nós além do nosso Sistema Solar. Mas dado que todas estas partículas – electrões, protões e núcleos atómicos – transportam uma carga eléctrica, desviam-se do seu percurso sempre que encontram campos magnéticos. Isto baralha os percursos e mascara as suas origens.

Eta Carinae, localizada a cerca de 7500 anos-luz de distância na direcção da constelação de Quilha (Carina), é famosa por uma explosão do século XIX que brevemente a tornou na segunda estrela mais brilhante do céu. Este evento também expeliu uma enorme nebulosa em forma de ampulheta, mas a causa da erupção ainda é pouco conhecida.

O sistema contém um par de estrelas massivas cujas órbitas excêntricas as aproximam a cada 5,5 anos. As estrelas contêm 90 e 30 vezes a massa do nosso Sol e passam a 235 milhões de quilómetros na sua maior aproximação – mais ou menos a distância média entre Marte e o Sol.

“Ambas as estrelas de Eta Carinae dirigem poderosos fluxos chamados ventos estelares,” disse o membro da equipa Michael Corcoran, também de Goddard. “O local onde estes ventos chocam muda durante o ciclo orbital, o que produz um sinal periódico em raios-X de baixa energia que estamos a rastrear há mais de duas décadas.”

O Telescópio Espacial de raios-gama Fermi da NASA também observa uma mudança nos raios-gama – luz muito mais energética do que os raios-X – de uma fonte na direcção de Eta Carinae. Mas a visão do Fermi não é tão nítida quanto as dos telescópios de raios-X, de modo que os astrónomos não puderam confirmar a ligação.

Para preencher a lacuna entre a monitorização de raios-X de baixa energia e as observações do Fermi, Hamaguchi e colegas recorreram ao NuSTAR. Lançado em 2012, o NuSTAR pode focar-se em raios-X muito mais energéticos do que qualquer telescópio anterior. Utilizando tanto dados recolhidos recentemente como de arquivo, a equipa examinou observações do NuSTAR obtidas entre Março de 2014 e Junho de 2016, juntamente com observações de raios-X de baixa energia do satélite XMM-Newton da ESA no mesmo período.

Os raios-X de baixa energia de Eta Carinae vêm do gás na interface dos ventos estelares em colisão, onde as temperaturas excedem os 40 milhões de graus Celsius. Mas o NuSTAR detecta uma fonte emissora de raios-X acima dos 30.000 eV, cerca de três vezes mais do que pode ser explicado por ondas de choque nos ventos em colisão. Para comparação, a energia da luz visível varia de mais ou menos 2 eV para 3 eV.

A análise da equipa, apresentada na edição de 2 de Julho da Nature Astronomy, mostra que esses raios-X variam com o período orbital binário e indica um padrão de saída de energia similar ao dos raios-gama observados pelo Fermi.

Os investigadores dizem que a melhor explicação para os raios-X energéticos e a emissão de raios-gama é a aceleração de electrões em violentas ondas de choque ao longo da fronteira dos ventos estelares em colisão. Os raios-X detectados pelo NuSTAR e os raios-gama detectados pelo Fermi surgem da luz estelar, devido a um enorme aumento de energia pelas interacções com esses electrões.

Alguns dos electrões super-rápidos, bem como outras partículas aceleradas, devem escapar do sistema e talvez alguns deambulem eventualmente até à Terra, onde podem ser detectados como raios cósmicos.

“Nós sabemos há algum tempo que a região em torno de Eta Carinae é a fonte de emissão energética de raios-X e raios-gama de alta energia,” acrescenta Fiona Harrison, investigadora principal do NuSTAR e professora de astronomia no Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) em Pasadena. “Mas até que o NuSTAR foi capaz de identificar a radiação, mostrar que vinha do binário e de estudar as suas propriedades em detalhe, a origem permanecia misteriosa.”

Astronomia On-line
6 de Julho de 2018

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