segunda-feira, 8 de julho de 2019

Hubble capta fogos de artifício cósmicos em ultravioleta

Imagine fogos de artifício em câmera lenta que começaram a explodir há quase dois séculos e que não pararam desde então.


© Hubble (Eta Carinae no ultravioleta)

É assim que você pode descrever este sistema de estrelas duplas localizado a 7.500 anos-luz de distância na constelação de Carina (A Quilha do Navio). Em 1838, Eta Carinae passou por uma erupção cataclísmica chamada Grande Erupção, escalando rapidamente para se tornar em 1844 a segunda estrela mais brilhante do céu em abril daquele ano. A estrela, desde então, desapareceu, mas esta nova visão do telescópio espacial Hubble mostra que a exibição espetacular ainda está em andamento e revela detalhes que nunca foram vistos antes.

Ejeções com massas violentas não são incomuns na história de Eta Carinae; o sistema foi alterado por erupções caóticas, muitas vezes explodindo partes de si mesmo no espaço. Mas a Grande Erupção foi particularmente dramática. A maior das duas estrelas é uma estrela massiva e instável perto do fim de sua vida, e o que os astrônomos testemunharam ao longo de um século e meio atrás foi, na verdade, uma experiência estelar de quase morte.

O surto de luz resultante foi ofuscado apenas por Sirius, que é quase mil vezes mais próximo da Terra, e por um tempo fez de Eta Carinae uma importante estrela de navegação para marinheiros nos mares do sul, mas a intensidade da luz gradualmente diminuiu. Pesquisadores que estudam a estrela hoje ainda podem ver a assinatura da Grande Erupção em seus arredores; a enorme forma de haltere é formada pela poeira e gás e outros filamentos que foram lançados para o espaço na explosão. Estas nuvens quentes e brilhantes são conhecidas como a Nebulosa do Homúnculo e têm sido alvo do Hubble desde o seu lançamento em 1990.

De fato, a estrela volátil foi fotografada por quase todos os instrumentos do Hubble por mais de 25 anos. Os astrônomos observaram o drama cósmico em resolução cada vez maior. Esta última imagem foi criada usando a Wide Field Camera 3 do Hubble para mapear o gás quente de magnésio brilhando em luz ultravioleta (mostrado em azul).

Os cientistas há muito sabem que o material exterior lançado na erupção dos anos 1840 foi aquecido por ondas de choque geradas quando colidiu com material previamente ejetado da estrela. A equipe que captou esta nova imagem esperava encontrar a luz do magnésio proveniente do conjunto complicado de filamentos visto na luz do nitrogênio incandescente (mostrado em vermelho). Em vez disso, toda uma nova estrutura de magnésio luminoso foi encontrada no espaço entre as bolhas bipolares empoeiradas e os filamentos exteriores ricos em nitrogênio aquecidos pelo choque.

"Descobrimos uma grande quantidade de gás quente que foi ejetado na Grande Erupção, mas ainda não colidiu com o outro material que envolve Eta Carinae," explicou Nathan Smith, do Observatório Steward, da Universidade do Arizona. A maior parte da emissão está localizada onde esperava-se encontrar uma cavidade vazia.

Estes dados recentemente revelados são importantes para entender como a erupção começou, porque representa a ejeção rápida e energética de material que pode ter sido expelido pela estrela pouco antes da erupção do resto da nebulosa. Os astrônomos precisam de mais observações para medir exatamente o quão rápido o material está se movendo e quando foi ejetado.

Outra característica marcante da imagem são as faixas visíveis na região azul fora da bolha inferior esquerda. Estas estrias aparecem onde os raios de luz da estrela percorrem os aglomerados de poeira espalhados ao longo da superfície da bolha. Onde quer que a luz ultravioleta atinja a poeira densa, ela deixa uma sombra longa e fina que se estende além do lóbulo para o gás circundante. "O padrão de luz e sombra lembra os raios solares que vemos em nossa atmosfera quando a luz solar passa pela borda de uma nuvem, embora o mecanismo físico que cria a luz de Eta Carinae seja diferente," observou Jon Morse, membro do grupo BoldlyGo Institute em Nova York.

Esta técnica de busca em luz ultravioleta por gás quente poderia ser usada para estudar outras estrelas e nebulosas gasosas, dizem os pesquisadores.

“Usamos o Hubble há décadas para estudar Eta Carinae em luz visível e infravermelha, e pensamos que tínhamos uma explicação bastante completa de seus detritos ejetados. Mas esta nova imagem de luz ultravioleta parece surpreendentemente diferente, revelando gás que não vemos em imagens de luz visível ou infravermelha,” disse Smith.

As causas da Grande Erupção de Eta Carinae continuam sendo objeto de especulação e debate. Uma teoria recente sugere que Eta Carinae, que pode ter pesado até 150 sóis, começou como um sistema triplo, e a ejeção de massa da década de 1840 foi desencadeada quando a estrela principal devorou um de suas companheiras, disparando mais de dez vezes a massa do nosso Sol no espaço.

Enquanto as circunstâncias exatas da explosão de luz que mostra a parada continuam sendo um mistério por enquanto, os astrônomos estão mais certos de como este espetáculo de luz cósmica será concluído. A exibição de fogos de artifício de Eta Carinae está fadada a chegar ao final quando explodir como uma supernova, superando em muito sua última explosão poderosa. Isso já pode ter acontecido, mas o tsunami de luz de uma explosão tão ofuscante levaria 7.500 anos para chegar à Terra.

Fonte: ESA

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