Estrelas em colisão explicam explosão enigmática do século XVII

Imagem: ESO/T. Kamiński.

Observações recentes obtidas com o APEX e outros telescópios revelaram que a estrela que os astrónomos europeus viram aparecer no céu em 1670 não era uma nova (estrela acabada de nascer), mas sim um tipo muito mais raro e violento de colisão estelar.

A explosão foi suficientemente espectacular para ser observada a olho nu durante a primeira fase, mas os traços que deixou eram tão fracos que foi necessário fazer análises muito detalhadas com telescópios submilimétricos, mais de 340 anos depois, para se conseguir desvendar o mistério. Os resultados foram publicados online na revista Nature, a 23 de Março de 2015.

Alguns dos maiores astrónomos do século XVII, incluindo Hevelius - o pai da cartografia lunar - e Cassini, documentaram detalhadamente o aparecimento de uma nova estrela no céu em 1670. Hevelius descreveu-a como nova sub capite Cygni - uma estrela nova por baixo da cabeça do cisne - mas os astrónomos conhecem-na actualmente pelo nome de Nova Vulpeculae 1670. Registos históricos de novas são raros, mas são também de grande interesse para os astrónomos modernos. A Nova Vul 1670 é a nova da qual temos o registo mais antigo e é, ao mesmo tempo, a mais ténue em observações posteriores.

O autor principal do novo estudo, Tomasz Kamiński (ESO e Instituto Max Planck de Rádio Astronomia, Bona, Alemanha) explica: “Durante muitos anos pensou-se que este objecto era uma nova, mas quanto mais o estudávamos menos ele se parecia com uma nova normal - ou até com qualquer tipo de estrela em explosão.”

Quando apareceu pela primeira vez no céu, a Nova Vul 1670 era facilmente visível a olho nu e foi variando de brilho durante dois anos. Seguidamente desapareceu e tornou a aparecer por duas vezes antes de finalmente deixar de ser vista de todo.

Embora bem documentada para a sua época, os intrépidos astrónomos da altura não tinham o equipamento necessário para resolver o mistério da atuação peculiar desta nova aparente.

Durante o século XX os astrónomos compreenderam que a maioria das novas podiam ser explicadas por um comportamento explosivo de estrelas binárias muito próximas uma da outra. No entanto, a Nova Vul 1670 não encaixava nada bem neste modelo e permaneceu um mistério.

Apesar do poder de telescópio cada vez melhor, pensou-se durante muito tempo que o evento não teria deixado rasto e foi apenas nos anos 1980 que uma equipa de astrónomos detectou uma nebulosa ténue a rodear o local onde se suponha que a estrela tinha estado. Apesar destas observações terem fornecido uma ligação óbvia com a estrela de 1670, não conseguiram, no entanto, desvendar a verdadeira natureza do evento observado nos céus da Europa cerca de 300 anos antes.

Tomasz Kamiński continua a contar: “Observámos agora esta região nos comprimentos de onda do milímetro e do submilímetro e descobrimos que o meio que circunda os restos da estrela está imerso num gás frio rico em moléculas, apresentando uma composição química muito invulgar.”

Para além do APEX, a equipa utilizou também o Submillimeter Array (SMA) e o rádio telescópio Effelsberg para determinar a composição química e medir as razões dos diferentes isótopos do gás. Com todos estes dados obteve-se um panorama muito detalhado da área, o que permitiu saber de onde é que este material poderia ter vindo.

O que a equipa descobriu foi que a massa do material frio era demasiado elevada para ser o produto de uma explosão de nova e, adicionalmente, as razões de isótopos que a equipa mediu em torno da Nova Vul 1670 eram diferentes dos esperados para uma nova. Mas, se não era uma nova, o que era então?

A resposta é uma espectacular colisão entre duas estrelas, mais brilhante que uma nova, mas menos que uma supernova, que produzem algo chamado transiente vermelha. Trata-se de um fenómeno muito raro no qual as estrelas explodem devido a uma fusão entre si, ejectando material do interior estelar para o espaço e deixando eventualmente para trás apenas um resto fraco envolto num ambiente frio, rico em moléculas e poeira. Esta nova classe reconhecida de estrelas eruptivas corresponde ao perfil da Nova Vul 1670 quase na perfeição.

O co-autor do trabalho Karl Menten (Instituto Max Planck de Rádio Astronomia, Bona, Alemanha) conclui: “Este tipo de descoberta é o mais divertido, pois trata-se de algo completamente inesperado!”

Fonte: ESO