Um novo modelo 3D de uma explosão do sistema V745 Sco ajuda os astrônomos a aprender mais sobre esse sistema volátil.
V745 Sco é um sistema binário onde um gigante vermelho e uma estrela anã branca estão em uma órbita muito próxima uma em torno da outra.
As intensas forças gravitacionais da anã branca puxam as camadas externas do anão vermelho para a superfície da estrela menor, provocando explosões.
Os astrônomos observaram o V745 Sco cerca de duas semanas após a explosão mais recente em 2014 com a Chandra, permitindo que eles gerassem este novo modelo 3D.
Durante décadas, os astrônomos sabem sobre explosões irregulares do sistema de estrelas duplas V745 Sco, que está localizado a cerca de 25 mil anos-luz da Terra. Os astrônomos foram surpreendidos quando as explosões anteriores deste sistema foram vistas em 1937 e 1989. Quando o sistema entrou em erupção em 6 de fevereiro de 2014, os cientistas estavam prontos para observar o evento com um conjunto de telescópios, incluindo o Observatório de raios-X Chandra da NASA .
V745 Sco é um sistema de estrela binária que consiste em uma estrela gigante vermelha e uma anã branca trancada pela gravidade. Esses dois objetos estelares orbitam tão próximos um do outro que as camadas externas do gigante vermelho são afastadas pela intensa força gravitacional da anã branca. Este material gradualmente cai na superfície da anã branca. Ao longo do tempo, material suficiente pode se acumular na anã branca para desencadear uma explosão termonuclear colossal, causando um dramático brilho do binário chamado nova . Os astrônomos viram a V745 Sco desaparecer por um fator de mil luz óptica ao longo de cerca de 9 dias.
Os astrônomos observaram o V745 Sco com Chandra um pouco mais de duas semanas após a explosão de 2014. A sua principal descoberta foi que a maioria do material ejetado pela explosão estava se movendo em nossa direção. Para explicar isso, uma equipe de cientistas do INAF-Osservatorio Astronomico de Palermo, da Universidade de Palermo e do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics construiu um modelo de computador tridimensional (3D) da explosão e ajustou o modelo até ele explicou as observações. Neste modelo, eles incluíam um grande disco de gás frio em torno do equador do binário causado pela anã branca puxando um vento de gás que circulava longe do gigante vermelho.
Os cálculos do computador mostraram que a onda de explosão da nova explosão e o material ejetado provavelmente foram concentrados ao longo dos pólos norte e sul do sistema binário. Esta forma foi causada pela onda de explosão que bateu no disco de gás fresco ao redor do binário. Essa interação fez com que a onda de explosão e o material ejetado diminuíssem ao longo da direção desse disco e produziriam um anel em expansão de gás emissor de raios-X quente. Os raios-X do material que se afastava de nós foram principalmente absorvidos e bloqueados pelo material se movendo em direção à Terra, explicando por que parecia que a maioria do material estava se movendo em nossa direção.
Na figura (foto acima) mostrando o novo modelo 3D da explosão, a onda de explosão é amarela, a massa ejetada pela explosão é roxa e o disco do material mais frio, que é principalmente intocado pelos efeitos da onda explosiva, é azul. A cavidade visível no lado esquerdo do material ejetado (veja a versão rotulada) é o resultado da destruição da superfície da anã branca sendo mais lenta quando atinge o gigante vermelho. Abaixo está uma imagem óptica do Siding Springs Observatory na Austrália.
Óptico
Uma quantidade extraordinária de energia foi liberada durante a explosão, equivalente a cerca de 10 milhões de trilhões de bombas de hidrogênio. Os autores estimam que o material que pesava cerca de um décimo da massa da Terra foi ejetado.
Enquanto esse ermo de tamanho estelar era impressionante, a quantidade de massa expulsada ainda era muito menor do que a quantidade que os cientistas calculam é necessária para desencadear a explosão. Isso significa que, apesar das explosões recorrentes, uma quantidade substancial de material está acumulando na superfície da anã branca. Se material suficiente acumulado, a anã branca pode sofrer uma explosão termonuclear e ser completamente destruída. Os astrônomos usam essas chamadas supernovas tipo Ia como marcadores de distância cósmicos para medir a expansão do Universo.
Os cientistas também conseguiram determinar a composição química do material expulso pela nova. A análise desses dados implica que a anã branca é composta principalmente por carbono e oxigênio.
Também foi criada uma impressão 3D do modelo (foto abaixo). Esta impressão em 3D foi simplificada e impressa em duas partes, a onda de explosão (mostrada aqui em cinza) e o material ejetado (mostrado aqui em amarelo).
V745
Um artigo descrevendo esses resultados foi publicado nos Avisos Mensais da Royal Astronomical Society e está disponível on-line .
Os autores são Salvatore Orlando do INAF-Osservatorio Astronomico de Palermo na Itália, Jeremy Drake do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics em Cambridge, MA e Marco Miceli da Universidade de Palermo.
O Centro de Vôos Espaciais Marshall da Nasa em Huntsville, Alabama, administra o programa de Chandra para a Direcção da Missão de Ciências da NASA em Washington. O Smithsonian Astrophysical Observatory em Cambridge, Massachusetts, controla a ciência e operações de vôo de Chandra.
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