O telescópio XMM-Newton detectou mudanças surpreendentes nos poderosos fluxos de gás de duas estrelas massivas, sugerindo que os ventos estelares em colisão não se comportam como o esperado.
© Hubble/A. Nota (aglomerado aberto NGC 346 e local de HD 5980)
A imagem acima mostra a evolução dos ventos estelares no sistema binário HD 5980, observada pelo XMM-Newton entre 2000 e 2016.
As estrelas massivas, várias vezes maiores do que o nosso Sol, levam vidas turbulentas, queimando o seu combustível nuclear rapidamente e expelindo grandes quantidades de material para os seus arredores ao longo das suas curtas, mas furiosas vidas.
Estes ferozes ventos estelares podem transportar o equivalente à massa da Terra num mês e viajar milhões de quilômetros por hora, de modo que quando dois destes ventos colidem, liberam quantidades enormes de energia. O choque cósmico aquece o gás a milhões de graus, tornando-o brilhante em raios X.
Normalmente, os ventos em colisão mudam pouco porque nem as estrelas nem as suas órbitas mudam. No entanto, algumas estrelas massivas têm comportamentos dramáticos. Este é o caso da HD 5980, um par de duas estrelas gigantes, cada com 60 vezes a massa do nosso Sol e separadas por apenas 100 milhões de quilômetros, mais perto do que a Terra está do Sol. Ele está localizado na Pequena Nuvem de Magalhães.
Uma delas sofreu uma grande explosão em 1994, reminiscente da erupção que transformou Eta Carinae na segunda estrela mais brilhante do céu durante mais ou menos 18 anos no século XIX. Embora já seja tarde demais para estudar a histórica erupção de Eta Carinae, os astrônomos têm vindo a observar HD 5980 com telescópios de raios X para estudar o gás quente.
Em 2007, Yaël Nazé da Universidade de Liège, Bélgica, e colegas descobriram a colisão dos ventos destas estrelas usando observações feitas pelos telescópios XMM-Newton da ESA e Chandra da NASA entre 2000 e 2005. E observaram novamente com o XMM-Newton em 2016.
© ESA/XMM-Newton/Y. Nazé (evolução dos ventos estelares no sistema binário HD 5980)
Os astrônomos esperavam que a HD 5980 diminuísse gentilmente de brilho ao longo dos anos, à medida que a estrela em erupção voltava ao normal, mas surpreendentemente fez exatamente o contrário. Descobriram que o par era duas vezes e meia mais brilhante do que uma década antes e que a sua emissão de raios X era ainda mais energética. Isto nunca foi visto numa colisão entre ventos.
Com menos material expelido, mas mais luz emitida, foi difícil explicar o que estava acontecendo. Finalmente, encontraram um estudo teórico que fornece um cenário apropriado.
Quando os ventos estelares chocam, o material libera grandes quantidades de raios X. No entanto, caso a matéria quente irradie muita luz, esta arrefece rapidamente, o choque torna-se instável e a emissão de raios X diminui. "Este processo um pouco contraintuitivo é o que pensamos ter acontecido no momento das nossas primeiras observações, há mais de 10 anos atrás. Mas, até 2016, o choque tinha relaxado e as instabilidades tinham diminuído, permitindo que a emissão de raios X eventualmente subisse," disse Yaël.
Estas são as primeiras observações que fundamentam este cenário anteriormente hipotético. Os colegas de Yaël estão agora testando o novo resultado em maior detalhe através de simulações de computador. "Descobertas únicas como esta demonstram como o XMM-Newton continua fornecendo aos astrônomos novos materiais para melhorar a nossa compreensão dos processos mais energéticos do Universo," comenta Norbert Schartel, cientista do projeto XMM-Newton da ESA.
Um artigo intitulado “A Changing Wind Collision” foi publicado no Astrophysical Journal.
Fonte: ESA
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