As poderosas explosões termonucleares nas superfícies de duas anãs brancas foram resolvidas em detalhe pela primeira vez, revelando que estas erupções são mais complexas do que se pensava anteriormente.
As descobertas são cortesia do conjunto do Centro de Astronomia de Alta Resolução Angular (CHARA), que é um interferômetro óptico que combina a luz de seis telescópios no Monte Wilson, na Califórnia. CHARA teve como alvo dois eventos deste tipo, que os astrónomos chamam de erupções de novas.
Da Terra, vemos uma erupção de nova como um brilho brilhante da estrela, muitas vezes visível a olho nu, daí a razão pela qual o astrônomo do século XVI Tycho Brahe batizou esse tipo de objeto de “nova”, que significa “nova estrela” em latim.
Anteriormente, os astrónomos não conseguiam observar uma nova como algo que não fosse uma fonte pontual de luz e presumiam que uma nova era uma erupção única de matéria a partir de um ponto na superfície da anã branca. No entanto, o Telescópio Espacial Fermi detectou no passado emissões intrigantes de raios gama de alta energia provenientes de uma série de erupções de novas, o que implica que há mais coisas acontecendo do que aparenta.
Os astrônomos usaram o CHARA em 2021 para identificar duas erupções de novas poucos dias após seu brilho, a saber, a nova V1674 Herculis e a nova V1405 Cassiopeia.
“As imagens nos dão uma visão aproximada de como o material é ejetado da estrela durante a explosão”, disse Gail Schaefer, da Georgia State University e diretora do conjunto CHARA, em um comunicado.
Ambos eram muito diferentes um do outro. V1674 Herculis experimentou uma das erupções de nova mais rápidas já registradas, atingindo magnitude 6 e desaparecendo em questão de dias. CHARA detectou dois fluxos bipolares perpendiculares entre si, em vez de uma erupção global em toda a superfície da anã branca. Ao mesmo tempo, o Telescópio Espacial Fermi detectou raios gama provenientes de choques à medida que múltiplos componentes nos fluxos colidiam violentamente.
Nova V1405 Cassiopeiae foi, em comparação, uma erupção bastante lenta com fluxos retardados. CHARA mostrou que foram necessários cinquenta dias após o brilho inicial para que o material fosse retirado da superfície da anã branca no centro da erupção. Quando a matéria foi finalmente ejetada, provocou novos choques à medida que os fluxos colidiram, também emitiram raios gama e aumentaram de brilho para magnitude 5,5, tornando-a visível a olho nu nos locais de observação mais escuros. Seu brilho permaneceu mais ou menos o mesmo por sete meses antes de desaparecer.
Informações adicionais também vieram do Espectrógrafo Multi-Objetos do Telescópio Gemini Norte de 8,1 metros em Mauna Kea, no Havaí. Rastreou a matéria ejetada pelas duas erupções de novas através das impressões digitais espectrais da sua composição química, como o ferro ionizado, mostrando como as características no espectro de cada nova se alinham com as estruturas de fluxo observadas pelo CHARA.
“Ao ver como e quando o material é ejetado, podemos finalmente ligar os pontos entre as reações nucleares na superfície da estrela, a geometria do material ejetado e a radiação de alta energia que detectamos do espaço”, disse Laura Chomiuk, da Universidade Estadual de Michigan.
As descobertas foram publicadas em 5 de dezembro na revista Astronomia da Natureza.
