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Hubble encontra surpresas em torno de uma estrela que entrou em erupção há 40 anos
14 de junho de 2024
 

Esta ilustração mostra o sistema HM Sagittae (HM Sge), onde uma estrela anã branca está a retirar material da sua companheira gigante vermelha. Isto forma um disco quente em torno da anã, que pode imprevisivelmente sofrer uma explosão termonuclear espontânea à medida que o fluxo de hidrogénio da gigante vermelha se torna mais denso e atinge um ponto de rutura. Estes "fogos de artifício" entre estrelas companheiras são fascinantes para os astrónomos, pois permitem melhor compreender a física e a dinâmica da evolução estelar em sistemas binários.
Crédito: NASA, ESA, Leah Hustak (STScI)
 
     
 
 
 

Os astrónomos utilizaram novos dados do Telescópio Espacial Hubble da NASA e do SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy), já reformado, bem como dados de arquivo de outras missões, para revisitar um dos mais estranhos sistemas estelares binários da nossa Galáxia - 40 anos depois de ter entrado em cena como uma nova brilhante e duradoura. Uma nova é uma estrela que aumenta subitamente o seu brilho de forma tremenda e depois desvanece para a sua anterior obscuridade, normalmente em poucos meses ou anos.

Entre abril e setembro de 1975, o sistema binário HM Sagittae (HM Sge) tornou-se 250 vezes mais brilhante. Ainda mais invulgar é o facto de não se ter desvanecido rapidamente, como acontece normalmente com as novas, mas ter mantido a sua luminosidade durante décadas. Recentemente, observações mostram que o sistema ficou mais quente, mas paradoxalmente desvaneceu-se um pouco.

HM Sge é um tipo particular de estrela simbiótica em que uma anã branca e uma estrela companheira gigante, inchada e produtora de poeira, estão numa órbita excêntrica uma em torno da outra, e a anã branca ingere o gás que flui da estrela gigante. Esse gás forma um disco quente e abrasador à volta da anã branca, que pode, de forma imprevisível, sofrer uma explosão termonuclear espontânea à medida que o fluxo de hidrogénio da gigante se torna mais denso à superfície estelar até atingir um ponto de rutura. Estes "fogos de artifício" entre estrelas companheiras fascinam os astrónomos, pois permitem melhor compreender a física e a dinâmica da evolução estelar em sistemas binários.

"Em 1975, HM Sge deixou de ser uma estrela desinteressante para se tornar algo que todos os astrónomos da área científica estavam a observar e, a certa altura, essa onda de atividade abrandou", disse Ravi Sankrit do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, EUA. Em 2021, Steven Goldman do STScI, Sankrit e colaboradores usaram instrumentos no Hubble e no SOFIA para ver o que tinha mudado em HM Sge nos últimos 30 anos em comprimentos de onda de luz desde o infravermelho até ao ultravioleta.

 
Uma imagem do Telescópio Espacial Hubble da estrela simbiótica HM Sagittae. Localizada a 3400 anos-luz de distância na direção da constelação de Seta, é constituída por uma gigante vermelha e uma anã branca companheira. As estrelas estão demasiado próximas uma da outra para serem resolvidas pelo Hubble. O material "escorre" da gigante vermelha e cai sobre a anã, tornando-a extremamente brilhante. Este sistema explodiu pela primeira vez como uma nova em 1975. A nebulosidade vermelha é evidência do vento estelar. A nebulosa tem cerca de um-quarto de ano-luz de diâmetro.
Crédito: NASA, ESA, Ravi Sankrit (STScI), Steven Goldman (STScI); processamento da imagem - Joseph DePasquale (STScI)
 

Os dados ultravioleta de 2021, pelo Hubble, mostraram uma forte linha de emissão de magnésio altamente ionizado que não estava presente nos espetros publicados anteriormente em 1990. A sua presença mostra que a temperatura estimada da anã branca e do disco de acreção aumentou de menos de 220.000º C em 1989 para mais de 250.000º C agora. A linha de magnésio altamente ionizado é uma das muitas observadas no espetro UV que, analisadas em conjunto, revelarão a energia do sistema e como este mudou nas últimas três décadas.

"Quando vi pela primeira vez os novos dados", disse Sankrit, "pensei: 'Uau, isto é o que a espetroscopia UV do Hubble pode fazer!' - É espetacular, mesmo espetacular".

Com os dados do telescópio aéreo SOFIA da NASA, aposentado em 2022, a equipa conseguiu detetar a água, o gás e a poeira que circulam dentro e à volta do sistema. Os dados espetrais infravermelhos mostram que a estrela gigante, que produz grandes quantidades de poeira, voltou ao seu comportamento normal apenas alguns anos após a explosão, mas também que diminui de brilho nos últimos anos, o que é outro enigma a ser explicado.

Com o SOFIA, os astrónomos puderam ver a água a mover-se a cerca de 29 quilómetros por segundo, o que suspeitam ser a velocidade de rotação do disco de acreção em torno da anã branca. A ponte de gás que liga a estrela gigante à anã branca deve ter atualmente uma extensão de cerca de 3,2 mil milhões de quilómetros.

A equipa também tem trabalhado com a AAVSO (American Association of Variable Star Observers), para colaborar com astrónomos amadores de todo o mundo que ajudam a manter os olhos telescópicos em HM Sge; a sua monitorização contínua revela mudanças que não foram vistas desde a sua explosão há 40 anos.

"Estrelas simbióticas como HM Sge são raras na nossa Galáxia, e testemunhar uma explosão do tipo nova é ainda mais raro. Este acontecimento único é um tesouro para os astrofísicos que se estende durante décadas", disse Goldman.

// NASA (comunicado de imprensa)
// STScI (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal)
// Artigo científico (arXiv.org)

 


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Notícias relacionadas:
EurekAlert!
SPACE.com
PHYSORG
ScienceDaily

HM Sagittae:
Wikipedia

Nova simbiótica:
Wikipedia

Telescópio Espacial Hubble:
Hubble, NASA 
ESA
Hubblesite
STScI
SpaceTelescope.org
Base de dados do Arquivo Mikulski para Telescópios Espaciais
Arquivo de Ciências do eHST

SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy):
NASA
Wikipedia

 
   
 
 
 
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