O VLT Observa Novae com jatos de energia sendo expelido de estrelas mais remotas Ever Seen
Cerca de 70 milhões de anos atrás, quando os dinossauros ainda caminhavam sobre a Terra, uma série de violentas explosões termonucleares ocorreu em uma galáxia distante. Depois de uma longa viagem através de vastas extensões de espaço praticamente vazio (70 milhões de anos-luz, ou 7 x 10 ~ 20 km), pouca luz levando a mensagem sobre esses acontecimentos finalmente chegaram até nós. Foi gravado pelo ESO Very Large Telescope (VLT) do Observatório de Paranal (Chile), durante um programa de observação, um grupo de astrônomos italianos . A análisando imagem posterior mostrou que os observadores testemunharam as explosões de Super Nova mais distantes já vistas. Eles foram causados por "canibalismo estelar" em sistemas binários em que uma estrela relativamente fria perde e importa a energia sua companheira menor e mais quente. Uma instabilidade que conduz à resultados de ignição de uma "bomba de hidrogénio" sobre a superfície da estrela de recepção.
O Fenômeno "Stella Nova"
A explosão estelar do tipo observado agora com o VLT é referido como um "Stella Nova" ("nova estrela" em latim), ou apenas "Nova". Novae causados por explosões em estrelas binárias em nossa galáxia, o sistema Via Láctea, são relativamente frequentes e sobre cada segundo ou terceiro ano, um deles é brilhante o suficiente para ser facilmente visível a olho nu. Para os nossos antepassados, que não tinham meios para ver a estrela binária desmaiar antes da explosão, parecia que uma nova estrela tinha nascido no céu, daí o nome.
A explosão nova mais comum ocorre em um sistema binário estelar em que uma anã branca (uma estrela muito densa e quente, compacta, com uma massa comparável à do Sol e um tamanho como a Terra) acresce hidrogênio a partir de uma anã vermelha mais frio e de maior massa estrelar .
À medida que o hidrogénio se acumula na superfície da anã branca, torna-se progressivamente mais quente até uma explosão termonuclear ser inflamado na parte inferior do gás recolhido.
Uma grande quantidade de energia é libertada e provoca um aumento de um milhão de vezes na luminosidade do sistema binário dentro de algumas horas. Depois de alcançar o máximo de luz dentro de alguns dias ou semanas, ele começa a desvanecer-se como o fornecimento de hidrogênio se esgotasse e soprado para o espaço. O material processado é ejetado em alta velocidade, até ~ 1000 km / s, podendo mais tarde ser visível como um escudo de expansão do gás emissor.
Ao todo, o enorme clarão de luz envolve a liberação de cerca de 10 45 ergs em poucas semanas, ou cerca de tanta energia como o Sol produz em 10.000 anos.
Explosões de supernovas que destroem completamente estrelas mais pesadas no final de suas vidas são ainda mais poderosas. No entanto, em contraste com supernovas e apesar da produção dessa energia colossal, o progenitor de uma nova não é destruído durante a explosão. Algum tempo depois de uma explosão, a transferência de hidrogênio da estrela companheira começa de novo, e o processo se repete com as explosões que ocorrem uma vez a cada 100.000 anos.
A estrela nova vai finalmente morrer de "velhice" quando o companheiro legal for completamente canibalizadas.
Novae como indicadores de distância
Devido à sua luminosidade excepcional, novae pode ser usado como balizas poderosas que permitem distâncias relativas aos diferentes tipos de galáxias a ser medido. A medida é baseada na suposição de que novae do mesmo tipo são intrinsecamente igualmente brilhantes, juntamente com a lei da física que indica que o brilho observado de um objecto diminui com o quadrado da distância para o observador.
Assim, se observarmos que a nova em uma determinada galáxia é um milhão de vezes mais fraca do que a uma vizinha, sabemos que ele deve ser mil vezes mais distantes. Além disso, observações de supernovas em outras galáxias lançar luz sobre a história da formação de suas estrelas.
Apesar de sua importância científica, as pesquisas de novae em distantes, ricos aglomerados de galáxias não têm sido muito popular entre os astrônomos. As principais razões são, provavelmente, as dificuldades inerentes observacionais e as taxas relativamente baixas de descoberta. No passado, com o 4-m telescópios classe, dezenas de milhares de horas de monitorização de várias galáxias terem sido de fato necessária para detectar alguns novae distante .
Observações do VLT de NGC 1316 no aglomerado de Fornax
NGC 1316 é uma galáxia gigante "empoeirado" (ESO Press Photo eso0024 ), localizada no aglomerado de Fornax visto na constelação austral de mesmo nome ("The Oven"). Esta galáxia é de especial interesse em conexão com as tentativas atuais para estabelecer uma escala precisa de distância no Universo.
Em 1980 e 1981, NGC 1316 foi o anfitrião de duas supernovas do tipo Ia, uma classe de objeto que é amplamente utilizado como uma "vela padrão cosmológico" para determinar a distância de galáxias muito distantes, cf. ESO Press Release eso9861 .
Uma medição exata da distância para NGC 1316 pode, por conseguinte, proporcionar uma calibração independente da luminosidade intrínseca destas supernovas.
As novas observações foram realizadas durante oito noites, distribuídos ao longo do período a partir de janeiro 09-19, 2000. Elas foram feitas no modo de serviço no telescópio VLT / ANTU 8,2 metros com o instrumento FORS-1 multi-modo, usando uma câmera CCD x 2k 2k pixels com 0,2 segundos de arco e um campo de 6,8 x 6,8 arc min 2. As posições que durou 20 min, e foram realizados com três filtros ópticos (B, V e I).
O Novae mais distante observada até agora
Uma análise das imagens que foram obtidas em luz azul (B-filtro) resultou na detecção de quatro novae. Eles foram identificados por causa da mudança típica de brilho ao longo do período de observação, cf. eso0024b , eso0024c , bem como as suas cores medidos.
Embora a redução demorada dos dados e a interpretação astrofísica subseqüente ainda está em andamento, os astrônomos já estão agora muito satisfeitos com o resultado.
Em particular, nada menos do que quatro novae foram detectados em uma única galáxia gigante dentro de apenas 11 dias. Isto implica uma taxa de aproximadamente 100 novae / ano em NGC 1316, ou cerca de 3 vezes maior do que a taxa estimada para a galáxia Via Láctea. Isso pode (pelo menos parcialmente) ser devido ao fato de que a NGC 1316 é de um tipo diferente e contém mais estrelas do que a nossa própria galáxia.
O novae em NGC 1316 são bastante fracos, de cerca de magnitude 24 e diminuindo para 25-26 durante o período de observação. Isso corresponde a quase 100 milhões de vezes mais fraca do que o que pode ser visto a olho nu. A distância correspondente a NGC 1316 é encontrado em cerca de 70 milhões de anos-luz.
Além disso, a descoberta de quatro novae numa galáxia do aglomerado de Fornax era possível com apenas 3 horas de tempo de observação por filtro. Isto mostra claramente que a nova geração de telescópios de 8 m. e telescópios de classe como o MLV, equipado com os novos e grandes detectores, é capaz de melhorar significativamente a eficiência deste tipo de investigações astronômicas (por um fator de 10 ou mais), quando comparado para pesquisas com telescópios de 4 metros de diâmetro.
O caminho está agora aberto para pesquisas exaustivas para novae em galáxias remotas, com todos os benefícios daí resultantes, também para a determinação precisa da escala extra galática da distância.
