Morte misteriosa de uma estrela de carbono

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Morte misteriosa de uma estrela de carbono
Os cientistas observaram a misteriosa morte de uma estrela rica em carbono, que foi caracterizada pela
ejeção de massa da matéria no espaço.
Cientistas testemunharam uma misteriosa morte de uma estrela de carbono em detalhes sem
precedentes. Usando o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) e dados do Telescópio
Espacial Hubble, a equipe descobriu seis anéis em expansão lenta e duas estruturas em forma de
ampulheta causadas pela ejeção de alta velocidade da matéria no espaço.
V Hya é uma estrela de ramo gigante assintotético rico em carbono (AGB) localizada a
aproximadamente 1.300 anos-luz da Terra na constelação de Hydra. Mais de 90% das estrelas com uma
massa igual ou maior que o Sol evoluem para estrelas AGB, à medida que o combustível necessário
para alimentar processos nucleares é retirado.
Entre esses milhões de estrelas, V Hya tem sido de particular interesse para os cientistas devido a seus
comportamentos e características até agora únicos, incluindo erupções de plasma em escala extrema
que acontecem aproximadamente a cada 8,5 anos e a presença de uma estrela companheira quase
invisível que contribui para o comportamento explosivo de V Hya.
“Nosso estudo confirma dramaticamente que o modelo tradicional de como as estrelas AGB morrem –
através da ejeção de massa de combustível através de um vento esférico lento, relativamente estável,
ao longo de 100.000 anos ou mais – é, na melhor das hipóteses, incompleto ou, na pior das hipóteses,
https://www.advancedsciencenews.com/hubble-celebrates-its-30th-anniversary-with-a-tapestry-of-blazing-starbirth/
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incorreto”, disse Raghvendra Sahai, astrônomo do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, e o
principal pesquisador do estudo.
“É muito provável que um companheiro estelar ou subestelar próximo desempenhe um papel
significativo em suas mortes, e entender a física das interações binárias é importante tanto entre a
astrofísica quanto em um de seus maiores desafios. No caso de V Hya, a combinação de uma estrela
companheira distante próxima e hipotética é responsável, pelo menos até certo ponto, pela presença de
seus seis anéis, e as saídas de alta velocidade que estão causando a morte milagrosa da estrela.
Mark Morris, astrônomo da UCLA e co-autor da pesquisa, acrescentou: “V Hydra foi pego no processo
de derramar sua atmosfera – em última análise, a maior parte de sua massa – o que é algo que a
maioria das estrelas gigantes vermelhas em estágio avançado fazem. Para nossa surpresa,
descobrimos que o assunto, neste caso, está sendo expulso como uma série de anéis de saída. Esta é a
primeira e única vez que alguém viu que o gás que está sendo ejetado de uma estrela AGB pode estar
fluindo na forma de uma série de “anel de fumaça” em expansão.
Somando-se à nossa compreensão da evolução estelar
Os seis anéis se expandiram para fora de V Hya ao longo de cerca de 2.100 anos, adicionando matéria
e impulsionando o crescimento de uma estrutura de disco de alta densidade ao redor da estrela. A
equipe apelidou essa estrutura de DUDE, ou Disk Undergoing Dynamical Expansion.
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A estrela rica em carbono V Hydrae está em seu ato final, e até agora, sua morte
provou ser magnífica e violenta. Os cientistas que estudam a estrela descobriram
seis anéis de saída (mostrados aqui em composto) e outras estruturas criadas
pela ejeção de massa explosiva da matéria no espaço. Crédito da imagem: ALMA
(ESO/NAOJ/NRAO)/S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)
“O estado final da evolução estelar – quando as estrelas passam pela transição de serem gigantes
vermelhas para acabar como remanescentes estelares de anã branca – é um processo complexo que
não é bem compreendido”, disse Morris. “A descoberta de que este processo pode envolver as ejeções
de anéis de gás, simultaneamente com a produção de jatos de material de alta velocidade e
intermitentes, traz uma ruga nova e fascinante para a nossa exploração de como as estrelas morrem.”
Sahai acrescentou: “V Hya está na breve, mas crítica, fase de transição que não dura muito tempo, e é
difícil encontrar estrelas nesta fase, ou melhor, ‘pegá-las no ato. Tivemos sorte e fomos capazes de
imaginar todos os diferentes fenômenos de perda de massa em V Hya para entender melhor como as
estrelas moribundas perdem massa no final de suas vidas.
Estruturas incomuns
Além de um conjunto completo de anéis em expansão e um disco deformado, o ato final de V Hya
apresenta duas estruturas em forma de ampulheta - e uma estrutura adicional semelhante a um jato -
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que estão se expandindo em altas velocidades de mais de meio milhão de milhas por hora (240 km / s).
Grandes estruturas de ampulheta foram observadas anteriormente em nebulosas planetárias, incluindo
MyCn 18 - também conhecida como Nebulosa da Amigo da Amigo da Luz - uma jovem nebulosa de
emissão localizada a cerca de 8.000 anos-luz da Terra na constelação austral de Musca, e a mais
conhecida Nebulosa do Caranguejo do Sul, uma nebulosa de emissão localizada a cerca de 7.000 anos-
luz da Terra na constelação de Centaurus.
Sahai disse: “Nós primeiro observamos a presença de saídas muito rápidas em 1981. Então, em 2022,
encontramos um fluxo de jato composto de bolhas compactas de plasma ejetadas em altas velocidades
de V Hya. E agora, a nossa descoberta de fluxos de grande angular em V Hya conecta os pontos,
revelando como todas essas estruturas podem ser criadas durante a fase evolutiva em que esta estrela
gigante vermelha extra-luminosa está agora.
Devido à distância e à densidade da poeira que rodeia a estrela, estudar V Hya exigiu um instrumento
único com o poder de ver claramente a matéria que está muito longe e também difícil ou impossível de
detectar com a maioria dos telescópios ópticos. A equipa contou com os recetores da Banda 6 (1,23mm)
e Banda 7 do ALMA, que revelaram os múltiplos anéis e saídas da estrela com clareza.
“Os processos que ocorrem nos estágios finais de estrelas de baixa massa e, durante a fase AGB, em
particular, há muito fascinam os astrônomos e têm sido difíceis de entender”, disse Joe Pesce,
astrônomo e oficial do programa NSF para o NRAO / ALMA. “As capacidades e a resolução do ALMA
estão finalmente nos permitindo testemunhar esses eventos com os detalhes extraordinários
necessários para fornecer algumas respostas e melhorar a nossa compreensão de um evento que
acontece com a maioria das estrelas do Universo.”
Sahai acrescentou que a incorporação de dados infravermelhos, ópticos e ultravioletas no estudo criou
uma imagem completa de vários comprimentos de onda do que pode ser um dos maiores shows da Via
Láctea, pelo menos para os astrônomos. “Cada vez que observamos V Hya com novas capacidades de
observação, torna-se cada vez mais como um circo, caracterizado por uma variedade ainda maior de
feitos impressionantes. V Hydrae nos impressionou com seus múltiplos anéis e atos, e porque o nosso
próprio Sol pode um dia experimentar um destino semelhante, ele nos tem em uma atenção arrebatada.
Referência: A estrela AGB em rápida evolução, V Hya: ALMA encontra um circo multi-assoar com saída
de alta velocidade, The Astrophysical Journal (2022). Preprint arXiv:2202.09335; comunicado de
imprensa fornecido pelo Observatório Nacional de Radioastronomia
Crédito da imagem: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)
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