Descoberta científica amplia enigma sobre mais antiga nova conhecida

Visto pela primeira vez no século 17, CK Vulpeculae está cinco vezes mais longe de nós do que se pensava e passa a figurar numa classe misteriosa de objetos astronômicos

CK Vulpeculae: não é nova, mas também não é supernova. Crédito: ESO/T. Kamiński

Usando o telescópio Gemini North, no Havaí (EUA), uma equipe internacional de astrônomos descobriu que o objeto CK Vulpeculae, visto pela primeira vez como uma nova estrela brilhante em 1670, está aproximadamente cinco vezes mais distante do que se pensava. Isso torna a explosão de CK Vulpeculae em 1670 muito mais enérgica do que o estimado anteriormente e o coloca em uma classe misteriosa de objetos que são brilhantes demais para se encaixar no bem conhecido tipo de explosão conhecido como novas, mas muito fracos para ser supernovas.

Um artigo sobre a descoberta vai ser publicado na revista “Astrophysical Journal Letters”.

Há 350 anos, o monge francês Anthelme Voituret viu uma nova estrela brilhar na constelação de Vulpecula (a Raposa). Nos meses seguintes, a estrela tornou-se quase tão brilhante quanto Polaris (a Estrela do Norte, ou Estrela Polar) e foi monitorada por alguns dos principais astrônomos do dia antes de desaparecer de vista após um ano. A nova estrela recebeu o nome de CK Vulpeculae e foi considerada por muito tempo como o primeiro exemplo documentado de uma nova – um evento astronômico fugaz decorrente de uma explosão em um sistema estelar binário próximo no qual um membro é uma anã branca, o remanescente de uma estrela semelhante ao Sol. No entanto, uma série de resultados recentes colocou em dúvida a classificação de longa data de CK Vulpeculae como uma nova.

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Interpretações diferentes

Em 2015, uma equipe de astrônomos sugeriu que o aparecimento de CK Vulpeculae em 1670 foi o resultado de duas estrelas normais sofrendo uma colisão cataclísmica. Pouco mais de três anos depois, os mesmos astrônomos propuseram ainda que uma das estrelas era na verdade uma estrela gigante vermelha inchada, após a descoberta de um isótopo radiativo de alumínio nas imediações do local da explosão de 1670. Para complicar ainda mais a situação, um grupo separado de astrônomos propôs uma interpretação diferente. Em seu artigo, também publicado em 2018, eles sugeriram que o brilho repentino em 1670 foi o resultado da fusão entre uma anã marrom – uma estrela muito pequena para brilhar através da fusão termonuclear que alimenta o Sol – e uma anã branca.

Agora, em adição ao mistério em torno de CK Vulpeculae, novas observações do Observatório Gemini, um programa do NOIRLab da Fundação Nacional de Ciência (NSF) dos EUA, revelam que esse enigmático objeto astronômico está muito mais longe e tem ejetado gás em velocidades muito mais altas do que relatado anteriormente.

Essa equipe, liderada por Dipankar Banerjee, do Laboratório de Pesquisa Física de Ahmedabad (Índia), Tom Geballe, do Observatório Gemini (EUA), e Nye Evans, da Universidade de Keele (Reino Unido), planejou inicialmente usar o instrumento Gemini Near-Infrared Spectrograph (GNIRS) no Gemini North em Maunakea, Havaí, para confirmar a detecção de 2018 de alumínio radiativo no coração de CK Vulpeculae. Depois de perceberem que detectar isso no infravermelho seria muito mais difícil do que pensavam de início, os astrônomos improvisaram e obtiveram observações infravermelhas em toda a extensão de CK Vulpeculae, incluindo os dois fragmentos de nebulosidade em suas bordas mais externas.

Expansão super-rápida

“A chave para a nossa descoberta foram as medições GNIRS obtidas nas bordas externas da nebulosa”, afirmou Geballe. “A assinatura de átomos de ferro com desvios para o vermelho e para o azul detectados mostra que a nebulosa está se expandindo muito mais rapidamente do que as observações anteriores sugeriram.”

Principal autor do estudo, Banerjee disse: “Não suspeitávamos que era isso que encontraríamos. Foi emocionante quando encontramos um pouco de gás viajando a uma velocidade inesperadamente alta, de cerca de 7 milhões de quilômetros por hora. Isso sugeria uma história diferente sobre CK Vulpeculae do que o que havia sido teorizado”.

Ao medir a velocidade de expansão da nebulosa e quanto as nuvens externas se moveram durante os últimos dez anos, e contabilizando a inclinação da nebulosa no céu noturno, que havia sido estimada anteriormente por outros, a equipe determinou que CK Vulpeculae fica a aproximadamente 10 mil anos-luz do Sol – cerca de cinco vezes mais distante do que se pensava anteriormente. Isso implica que a explosão de 1670 foi muito mais brilhante, liberando cerca de 25 vezes mais energia do que o estimado anteriormente. Essa estimativa muito maior da quantidade de energia liberada significa que qualquer evento que causou o súbito aparecimento de CK Vulpeculae foi muito mais violento do que uma simples nova.

Meio do caminho

“Em termos de energia liberada, nossa descoberta coloca CK Vulpeculae aproximadamente no meio do caminho entre uma nova e uma supernova”, comentou Evans. “É um dos poucos objetos desse tipo na Via Láctea, e a causa – ou causas – das explosões dessa classe intermediária de objetos permanece desconhecida. Acho que todos nós sabemos o que CK Vulpeculae não é, mas ninguém sabe o que é”.

A aparência visual da nebulosa CK Vulpeculae e as altas velocidades observadas pela equipe poderiam ajudar os astrônomos a reconhecer relíquias de eventos semelhantes – na Via Láctea ou em galáxias externas – que ocorreram no passado.

“É difícil, neste estágio, oferecer uma explicação definitiva ou convincente para a origem da erupção de CK Vulpeculae em 1670”, concluiu Banerjee. “Mesmo 350 anos após a descoberta de Voituret, a natureza da explosão permanece um mistério.”

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