RS Ophiuchi - uma estrela nova recorrente

2006-04-20

Ilustração de RS Oph - um sistema composto por uma estrela anã branca a orbitar muito próximo de uma estrela gigante vermelha. Crédito: David A. Hardy/http://www.astroart.org & PPARC.
A 12 de Fevereiro de 2006, astrónomos amadores alertaram que uma estrela
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
de fraco brilho
brilho
O brilho de um astro refere-se à quantidade de luz que dele provém, ou seja, a quantidade de energia por ele emitida por unidade de área por unidade de tempo. Dado que o brilho observado, ou medido, depende da distância ao objecto, distingue-se o brilho aparente (quando medido a uma determinada distância), do brilho intrínseco (conceptualmente medido na supefície do próprio astro).
, na constelação
constelação
Designa-se por constelação cada uma das 88 regiões em que se divide a abóbada celeste, por convenção de 1922.
de Ofiúco, tinha subitamente aumentado de brilho. Rapidamente, telescópios espaciais e na Terra apontaram para esta estrela, RS Ophiuchi (RS Oph), para observar detalhadamente esta nova recorrente.

Nos últimos 108 anos, RS Oph aumentou significativamente de brilho cinco vezes, sendo a última vez em 1985. A 5000 anos-luz
ano-luz (al)
O ano-luz (al) é uma unidade de distância igual a 9,467305 x 1012 km, que corresponde à distância percorrida pela luz, no vácuo, durante um ano.
de nós, RS Oph é um sistema composto por uma estrela anã branca
anã branca
Uma anã branca, sendo o núcleo exposto de uma gigante vermelha, é uma estrela degenerada muito densa na qual se encontra esgotada qualquer fonte de energia termonuclear. As anãs brancas, que constituem uma fase final da evolução das estrelas de pequena massa, representam cerca de 10 % das estrelas da nossa galáxia, e são por isso muito comuns. O nosso Sol passará um dia pela fase de anã branca, altura em que terá um diâmetro de apenas 10 000 km.
a orbitar muito proximamente uma estrela gigante vermelha
estrela gigante vermelha
As estrelas gigantes vermelhas são estrelas gigantes com temperaturas à superfície entre 2500 e 3500°C, do tipo espectral M ou K. As estrelas gigantes são um estado evoluído de estrelas anãs, como o Sol - as estrelas anãs, ao terminarem o processo de fusão de hidrogénio no seu núcleo, arrefecem e expandem-se, evoluindo para estrelas gigantes. Um dos seguintes processos, ou os dois, ocorre agora: a fusão de hidrogénio em hélio numa camada à volta do núcleo; a fusão de hélio em carbono e oxigénio no núcleo. As estrelas gigantes são muito luminosas: num diagrama Hertzsprung-Russell, o ramo das estrelas gigantes é mais luminoso do que a sequência principal.
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As duas estrelas estão tão próximas que o gás das camadas mais externas da gigante vermelha está continuamente a ser puxado pela anã branca. A cada 20 anos, o gás que a anã branca roubou por acreção
acreção
Designa-se por acreção a acumulação de matéria (gás e poeira) para um astro central, como por exemplo um buraco negro, uma estrela, uma galáxia, ou um planeta.
é em quantidade suficiente para provocar uma explosão termonuclear na superfície da anã. Em menos de um dia, a luminosidade
luminosidade
A luminosidade (L) é a quantidade de energia que um objecto celeste emite por unidade de tempo e em determinado comprimento de onda, ou em determinada banda de comprimentos de onda.
de RS Oph aumenta para mais de 100 000 vezes a luminosidade do Sol
Sol
O Sol é a estrela nossa vizinha, que se encontra no centro do Sistema Solar. Trata-se de uma estrela anã adulta (dita da sequência principal) de classe espectral G. A temperatura na sua superfície é aproximadamente 5800 graus centígrados e o seu raio atinge os 700 mil quilómetros.
e o gás que a anã branca acretou (equivalente a várias vezes a massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
da Terra) é ejectado para o espaço a alta velocidade (alguns milhares de quilómetros por segundo).

Só se explica cinco explosões deste tipo por século se a anã branca se encontrar perto do limite máximo de massa antes de colapsar e tornar-se numa estrela de neutrões
estrela de neutrões
Uma estrela de neutrões é o remanescente de uma estrela de massa elevada que explodiu como supernova. Trata-se de um objecto muito compacto constituído essencialmente por neutrões, com apenas cerca de 10 a 20 km de diâmetro, uma densidade média entre 1013 e 1015 g/cm3, uma temperatura central de 109 graus e um intenso campo magnético de 1012 gauss.
.

O que também torna RS Oph invulgar é o facto de a gigante vermelha estar a perder enormes quantidades de gás num vento que envolve o sistema completo. Como resultado, a explosão da anã branca ocorre dentro da atmosfera
atmosfera
1- Camada gasosa que envolva um planeta ou uma estrela. No caso das estrelas, entende-se por atmosfera as suas camadas mais exteriores. 2- A atmosfera (atm) é uma unidade de pressão equivalente a 101 325 Pa.
extensa criada pela gigante vermelha e o gás ejectado pela anã embate nessa atmosfera a alta velocidade.

As primeiras observações com o telescópio espacial Swift
Swift Gamma-ray Burst Explorer
O observatório espacial Swift é uma missão da NASA em colaboração com outros países, lançada em Novembro de 2004 e com uma duração prevista de 2 anos. O objectivo é estudar as fulgurações de raios gama em vários comprimentos de onda. Para tal, conta com três instrumentos: o Burst Alert Telescope (BAT), que monitoriza o céu em raios gama à procura das fulgurações, o telescópio de raios-X XRT e o telescópio óptico e ultravioleta UVOT.
, três dias depois da explosão ter começado, revelaram RS Oph como uma fonte de raios-X
raios-X
A radiação X é a radiação electromagnética cujo comprimento de onda está compreendido entre o ultravioleta e os raios gama, ou seja, pertence ao intervalo de aproximadamente 0,1 Å a 100 Å. Descobertos em 1895, os raios-X tambêm são, por vezes, chamados de raios de Röntgen em homenagem ao seu descobridor. A radiação X é altamente penetrante, o que a torna muito útil, por exemplo, para obter radiografias.
brilhante. Ao longo das primeiras semanas, tornou-se progressivamente mais brilhante, indicando que o material ejectado se encontrava a temperaturas até 100 milhões de graus. Por fim, o brilho começou a enfraquecer, sugerindo que o gás começou a arrefecer - embora ainda se encontrasse a uma temperatura de dezenas de milhões de graus. Este comportamento era esperado pois a onda de choque
onda de choque
Uma onda de choque é uma variação brusca da pressão, temperatura e densidade de um fluído, que se desenvolve quando a velocidade de deslocação do fluído excede a velocidade de propagação do som.
entra pelo vento da gigante e abranda.

Cerca de um mês após a explosão, o brilho em raios-X de RS Oph aumentou dramaticamente, possivelmente porque a anã branca, que ainda produz energia, tornou-se visível através da atmosfera extensa da gigante vermelha. Este novo fluxo de raios-X era extremamente variável e detectaram-se pulsações, repetidas a cada 35 segundos, cuja origem ainda está em estudo.

Por sua vez, a rede de radiotelescópios MERLIN começou a observar RS Oph quatro dias após o início da explosão. A emissão em rádio
rádio
O rádio é a banda do espectro electromagnético de maior comprimento de onda (menor frequência) e cobre a gama de comprimentos de onda superiores a 0,85 milímetros. O domínio do rádio divide-se no submilímetro, milímetro, microondas e rádio.
observada foi superior à esperada e desde essa altura, a emissão aumentou, diminuiu e voltou a aumentar.

Outros telescópios ainda observaram RS Oph em comprimentos de onda
comprimento de onda
Designa-se por comprimento de onda a distância entre dois pontos sucessivos de amplitude máxima (ou mínima) de uma onda.
do óptico e do infravermelho
infravermelho
Região do espectro electromagnético compreendida entre os comprimentos de onda de 0,7 e 350 mícrones. Esta banda permite observar astros, fenómenos, ou processos físicos com temperaturas entre 10 e 5200 graus Kelvin.
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A enorme quantidade de dados observacionais está a ser trabalhada por várias equipas de investigadores, em vários países. Espera-se que o estudo de RS Oph possibilite grandes avanços relativamente a questões como as explosões termonucleares nas estrelas e os estágios finais de evolução das estrelas.

Fonte da notícia: http://www.jb.man.ac.uk/news/rsoph/