Um sistema estelar quádruplo observado recentemente na Universidade de Canterbury poderia representar um novo canal pelo qual explosões termonucleares de supernovas podem ocorrer no Universo.
© Universe Magazine (sistema estelar quádruplo)
O raro sistema estelar duplo binário HD74438 foi descoberto na constelação de Vela em 2017 usando o Gaia-ESO Survey que caracterizou mais de 100.000 estrelas na Via Láctea.
Observações de acompanhamento do HD 74438 foram obtidas ao longo de vários anos para rastrear com precisão as órbitas das estrelas no sistema estelar quádruplo. As observações foram feitas com espectrógrafos de alta resolução Hercules no Telescópio McLellan de 1,0 m no Observatório Mt. John da Universidade de Canterbury, na Nova Zelândia, e no Grande Telescópio da África do Sul.
Os astrônomos foram capazes de determinar que este sistema estelar é composto de quatro estrelas gravitacionalmente ligadas: um binário de período curto orbitando outro binário de período curto em um período orbital mais longo (configuração 2 + 2).
O sistema quádruplo é um membro do jovem aglomerado estelar aberto IC 2391, tornando-o o quádruplo espectroscópico mais jovem (com apenas 43 milhões de anos) descoberto na Via Láctea até hoje, e entre os sistemas quádruplos com o menor período orbital externo de seis anos.
Os pesquisadores mostraram que os efeitos gravitacionais do sistema binário externo estão mudando as órbitas do binário interno, fazendo com que ele se torne mais excêntrico. Simulações de última geração da evolução futura deste sistema mostram que tal dinâmica gravitacional pode levar a uma ou múltiplas colisões e eventos de fusão produzindo estrelas mortas evoluídas (anãs brancas) com massas logo abaixo do limite de Chandrasekhar. Como resultado de transferência de massa ou fusões, estas estrelas anãs brancas podem produzir uma explosão termonuclear de supernova.
Uma estrela como o nosso Sol terminará sua vida como uma pequena estrela morta densa conhecida como anã branca, e a massa das anãs brancas não pode ultrapassar o chamado limite de Chandrasekhar, ou seja, cerca de 1,4 vezes a massa do Sol. Se isso acontecer, por causa da transferência de massa ou eventos de fusão, pode colapsar e produzir uma supernova termonuclear. Curiosamente, suspeita-se que 70% a 85% de todas as supernovas termonucleares resultem da explosão de anãs brancas com massas sub-Chandrasekhar.
As estrelas binárias são protagonistas de eventos astrofísicos, onde suas fusões são a causa da recente detecção de emissões de ondas gravitacionais. Elas também nos permitem derivar parâmetros estelares fundamentais como massas, raios e luminosidades com uma precisão melhor em comparação com estrelas únicas. Elas representam as joias nas quais vários tópicos de astrofísica dependem.
Os sistemas estelares quádruplos representam apenas uma fração marginal de todos os sistemas múltiplos. A evolução complexa de tais sistemas múltiplos envolve transferência de massa e colisões, levando a fusões que também são possíveis progenitores de supernovas termonucleares. Estas supernovas representam velas padrão para fixar a escala de distância do Universo, embora os canais evolutivos que levam aos progenitores de tais explosões de supernovas ainda sejam altamente debatidos.
O artigo "A spectroscopic quadruple as a possible progenitor of sub-Chandrasekhar type Ia supernovae" foi publicado na revista Nature Astronomy.
Fonte: University of Canterbury
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