Estrelas em colisão explicam explosão enigmática do século 17

Este mapa com a posição (marcada em vermelho) da nova que apareceu no ano 1670 foi criado pelo famoso astrônomo Hevelius e foi publicado pela Sociedade Real da Inglaterra, na sua revista Philosophical Transactions. Crédito: © Royal Society

 Dados recentes obtidos com o APEX (Atacama Pathfinder EXperiment) e outros telescópios revelaram a estrela que os astrônomos europeus observaram no céu em 1670, não era uma nova, mas sim um tipo raro e violento de colisão estelar.

 A explosão foi suficientemente espetacular para ser observada a olho nu durante sua primeira fase, mas os traços que deixou eram tão tênues que foi necessário realizar análises muito detalhadas com telescópios submilimétricos, cerca de 340 anos depois.

 Os resultados foram publicados online hoje (23) na revista Nature. Alguns dos maiores astrônomos do século 17, incluindo Johannes Hevelius — o pai da cartografia lunar — e Giovanni Cassini, documentaram detalhadamente o aparecimento de uma nova estrela no céu em 1670.

Esta imagem apresenta os resíduos da nova que foi observada no ano 1670. A composição foi obtida a partir de dados do telescópio Gemini (em azul), de um mapa submilimétrico da poeira pelo SMA (em verde) e de um mapa da emissão molecular obtido pelo APEX e o próprio SMA (em vermelho). Crédito: © ESO/T. Kamiński

 Hevelius descreveu-a como nova sub capite Cygni — uma estrela nova por baixo da cabeça do Cisne — mas os astrônomos conhecem-na atualmente pelo nome de Nova Vulpeculae 1670 (Nova Vul 1670).

 Registros históricos de novas são raros, mas são também de grande interesse para os astrônomos modernos. A Vulpeculae 1670 é a nova da qual temos o registro mais antigo e é, ao mesmo tempo, a mais tênue recuperada em observações posteriores.

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

 Quando apareceu pela primeira vez no céu, a Nova Vulpeculae 1670 era facilmente visível a olho nu e foi alterando de brilho durante dois anos, tornando-se a aparecer duas vezes antes de finalmente deixar de ser observada.

Este mapa apresenta a pequena Constelação da Raposa, onde está assinalada a maioria das estrelas visíveis a olho nu numa noite escura e límpida. Esta constelação situa-se próximo da mais proeminente Constelação do Cisne, na Via Láctea setentrional. A localização da Nova Vul 1670 está assinalada com um círculo vermelho. Créditos: © ESO, IAU e Sky & Telescope

 Embora bem documentada para a sua época, os intrépidos astrônomos da época não tinham o equipamento necessário para resolver o mistério da atuação peculiar desta nova aparente. Durante o século 20, os astrônomos compreenderam que a maioria das novas podiam ser explicadas por um comportamento explosivo de estrelas binárias muito próximas. No entanto, a Nova Vul 1670 não encaixava-se neste modelo e permaneceu como um enigma.

 Apesar do poder dos telescópios ser cada vez maior, pensou-se durante muito tempo que o evento não teria deixado rastro, mas foi apenas nos anos 1980 que uma equipe de astrônomos detectou uma nebulosa tênue rodeando o local onde suponha-se a localização da estrela.

 Apesar dessas 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, há cerca de 300 anos.

 Kamiński continua a contar: “Observamos agora está região nos comprimentos de onda do milímetro e do submilímetro e descobrimos que o meio que circula os resíduos da estrela está um gélido gás rico em moléculas, apresentando uma composição química muito incomum”.

Esta imagem de grande angular demonstra o céu em torno do local da estrela histórica explosiva Nova Vul 1670. Os resíduos da nova são visíveis muito tenuemente no centro da imagem. Observações recentes obtidas com o APEX e outros telescópios revelaram que a estrela que os astrônomos europeus observaram era um tipo raro e violento de colisão estelar. Crédito: © ESO/Digitized Sky Survey 2; Reconhecimento: Davide De Martin

 Além do APEX, a equipe utilizou também o SMA (SubMillimeter Array) e o radiotelescópio 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 surgido. O que a equipe descobriu foi que a massa do material frio era excessiva para ser produto de uma explosão de nova, sendo que as razões de isótopos que a equipe registrou em torno da Nova Vul 1670 eram distintas.

 Mas, se não era uma nova, o que era então? A resposta é uma espetacular colisão entre duas estrelas, mais brilhantes que uma nova, mas menos que uma supernova, que produzem algo chamado transiente vermelha.

 Trata-se de um fenômeno muito raro no qual as estrelas explodem devido a uma fusão entre si, ejetando material do interior estelar para o espaço e deixando eventualmente para trás apenas uma remanescente fraca envolta num ambiente frio, rico em moléculas e poeira.

Esta sequência de vídeo leva-nos até uma região muito rica da Via Láctea setentrional na Constelação da Raposa. Este local era onde situava-se a estrela brilhante que apareceu no céu em 1670, sendo documentada por muitos astrônomos na época. Crédito: © ESO/Digitized Sky Survey 2/N. Risinger (skysurvey.org); Reconhecimento: Davide De Martin; Música: Johan B. Monell (www.johanmonell.com)

 Esta classe recém-reconhecida de estrelas eruptivas corresponde quase que perfeitamente ao perfil da Nova Vul 1670. O coautor do trabalho, Karl Menten, conclui: “Este tipo de descoberta é a mais divertida, pois trata-se de algo completamente inesperado!”.

 Este objeto situa-se dentro dos limites da Constelação da Raposa, do outro lado da fronteira com a Constelação do Cisne. A Nova Vul 1670 foi nomeada como CK Vulpeculae, sendo também designada como uma estrela variável.

‣ Fonte: ESO (European Southern Observatory)