Uma estrela gigante vermelha e uma anã branca orbitam uma à outra nesta animação de uma nova semelhante a T Coronae Borealis. A gigante vermelha é uma grande esfera em tons de vermelho, laranja e branco, com o lado voltado para a anã branca nos tons mais claros. A anã branca está escondida em um brilho brilhante de branco e amarelo, que representa um disco de acreção ao redor da estrela. Um fluxo de material, mostrado como uma nuvem vermelha difusa, flui da gigante vermelha para a anã branca. Quando a gigante vermelha se move atrás da anã branca, uma explosão de nova na anã branca se inflama, criando uma bola de material nova ejetado mostrada em laranja claro. Depois que a névoa de material se dissipa, uma pequena mancha branca permanece, indicando que a anã branca sobreviveu à explosão. Crédito: NASA/Goddard Space Flight Center
Neste verão, os astrónomos de todo o mundo aguardam ansiosamente um evento de nova na constelação de Corona Boreal, visível a olho nu.
Este evento tão aguardado, que ocorre aproximadamente a cada 80 anos, promete envolver tanto astrónomos profissionais como observadores amadores de estrelas, fornecendo dados observacionais significativos e potencialmente inspirando futuros cientistas.
NASA e astrônomos globais aguardam explosão rara de nova
Neste verão, em todo o mundo, astrónomos profissionais e amadores estarão concentrados numa pequena constelação nas profundezas do céu noturno. Mas não foram as sete estrelas da Corona Borealis, a “Coroa do Norte”, que despertaram tanto fascínio.
É um ponto escuro entre eles onde um evento iminente de nova – tão brilhante que será visível na Terra a olho nu – está prestes a ocorrer.
A Ciência dos Eventos Nova
“É um evento único que criará muitos novos astrônomos por aí, proporcionando aos jovens um evento cósmico que eles poderão observar por si próprios, fazer suas próprias perguntas e coletar seus próprios dados”, disse a Dra. Hounsell, cientista assistente de pesquisa especializado em eventos de novas no NASACentro de Voo Espacial Goddard em Greenbelt, Maryland. “Isso alimentará a próxima geração de cientistas.”
T Coronae Borealis, apelidada de “Estrela Blaze” e conhecida pelos astrônomos simplesmente como “T CrB”, é um sistema binário situado na Coroa Norte, a cerca de 3.000 anos-luz da Terra. O sistema é composto por um anã branca – um remanescente de uma estrela morta do tamanho da Terra com uma massa comparável à do nosso Sol – e uma antiga gigante vermelha a ser lentamente despojada de hidrogénio pela implacável atração gravitacional do seu vizinho faminto.
O hidrogênio da gigante vermelha acumula-se na superfície da anã branca, causando um aumento de pressão e calor. Eventualmente, desencadeia uma explosão termonuclear grande o suficiente para destruir o material acumulado. Para o T CrB, esse evento parece ocorrer novamente, em média, a cada 80 anos.
Não confunda uma nova com uma supernova, uma explosão titânica final que destrói algumas estrelas moribundas, disse Hounsell. Num evento de nova, a estrela anã permanece intacta, enviando o material acumulado para o espaço num clarão ofuscante. O ciclo normalmente se repete ao longo do tempo, um processo que pode durar dezenas ou centenas de milhares de anos.
“Existem algumas novas recorrentes com ciclos muito curtos, mas normalmente não vemos frequentemente uma explosão repetida durante a vida humana, e raramente uma tão relativamente próxima do nosso próprio sistema”, disse Hounsell. “É incrivelmente emocionante ter este lugar na primeira fila.”
Uma imagem conceitual de como encontrar Hércules e a “Coroa do Norte” no céu noturno, criada usando software de planetário. Olhe para cima após o pôr do sol durante os meses de verão para encontrar Hércules, depois faça uma varredura entre Vega e Arcturus, onde o padrão distinto da Corona Borealis pode ser identificado. Crédito: NASA
Observações e previsões históricas
O primeiro avistamento registado da nova T CrB ocorreu há mais de 800 anos, no outono de 1217, quando um homem chamado Burchard, abade de Ursberg, Alemanha, notou a sua observação de “uma estrela ténue que durante algum tempo brilhou com grande luz”.
A nova T CrB foi vista pela última vez na Terra em 1946. O seu comportamento ao longo da última década parece surpreendentemente semelhante ao comportamento observado num período de tempo semelhante que antecedeu a erupção de 1946. Se o padrão continuar, dizem alguns pesquisadores, o evento nova poderá ocorrer em setembro de 2024.
O que os astrônomos devem procurar? A Coroa do Norte é uma curva de estrelas em forma de ferradura a oeste da constelação de Hércules, idealmente localizada em noites claras. Pode ser identificado localizando as duas estrelas mais brilhantes do Hemisfério Norte – Arcturus e Vega – e traçando uma linha reta de uma para a outra, o que levará os observadores do céu a Hércules e à Corona Boreal.
A explosão será breve. Depois de entrar em erupção, será visível a olho nu por pouco menos de uma semana – mas Hounsell está confiante de que será um espetáculo e tanto de se ver.
Assista V407 Cyg virar nova! Nesta animação, os raios gama (magenta) surgem quando partículas aceleradas na onda de choque da explosão colidem com o vento estelar da gigante vermelha. Crédito: NASA/Laboratório de Imagem Conceitual/Goddard Space Flight Center
Uma abordagem científica coordenada
A Dra. Elizabeth Hays, chefe do Laboratório de Física de Astropartículas da NASA Goddard, concordou. Ela disse que parte da diversão na preparação para observar o evento é ver o entusiasmo entre os observadores amadores de estrelas, cuja paixão pelos fenómenos espaciais extremos ajudou a sustentar uma parceria longa e mutuamente gratificante com a NASA.
“Os cientistas cidadãos e os entusiastas do espaço estão sempre à procura de sinais fortes e brilhantes que identifiquem eventos de novas e outros fenómenos”, disse Hays. “Usando as redes sociais e o e-mail, eles enviam alertas instantâneos e a bandeira sobe. Contamos novamente com a interação da comunidade global com o T CrB.”
Hays é o cientista do projeto do Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi da NASA, que faz observações de raios gama a partir da órbita baixa da Terra desde 2008. Fermi está preparado para observar T CrB quando a erupção de nova for detectada, juntamente com outras missões espaciais, incluindo Telescópio Espacial James Webb da NASA, Observatório Neil Gehrels Swift, IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer), NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array), NICER (Neutron Star Interior Composition Explorer) e o Agência Espacial Europeiado INTEGRAL (Extreme Universe Surveyor). Numerosos radiotelescópios terrestres e imagens ópticas, incluindo o Very Large Array do National Radio Astronomy Observatory no Novo México, também participarão. Coletivamente, os vários telescópios e instrumentos irão capturar dados através do espectro de luz visível e não visível.
O futuro da observação de Nova
“Observaremos o evento nova no seu pico e durante o seu declínio, à medida que a energia visível da explosão se desvanece”, disse Hounsell. “Mas é igualmente crítico obter dados durante o início da erupção – por isso os dados recolhidos pelos ávidos cientistas cidadãos que agora procuram a nova irão contribuir dramaticamente para as nossas descobertas.”
Para os investigadores de astrofísica, isso promete uma rara oportunidade de lançar nova luz sobre a estrutura e dinâmica de explosões estelares recorrentes como esta.
“Normalmente, os eventos de novas são tão fracos e distantes que é difícil identificar claramente onde está concentrada a energia em erupção”, disse Hays. “Este estará muito próximo, com muitos olhares voltados para ele, estudando os vários comprimentos de onda e, esperançosamente, nos fornecendo dados para começarmos a desvendar a estrutura e os processos específicos envolvidos. Mal podemos esperar para ter uma visão completa do que está acontecendo.”
Alguns desses olhos serão muito novos. As imagens de raios gama não existiam na última vez que o T CrB entrou em erupção em 1946, e a capacidade de polarização do IXPE – que identifica a organização e o alinhamento de ondas eletromagnéticas para determinar a estrutura e os processos internos de fenômenos de alta energia – também é uma novidade em folha. ferramenta em astronomia de raios X. A combinação de seus dados poderia oferecer uma visão sem precedentes sobre os ciclos de vida dos sistemas binários e os processos estelares em declínio, mas poderosos, que os alimentam.
A incerteza dos fenômenos estelares
Existe uma chance de setembro ir e vir sem a esperada explosão de nova do T CrB? Os especialistas concordam que não há garantias – mas a esperança permanece.
“Novas recorrentes são imprevisíveis e contrárias”, disse o Dr. Koji Mukai, pesquisador de astrofísica da NASA Goddard. “Quando você pensa que não pode haver uma razão para eles seguirem um determinado padrão definido, eles o fazem – e assim que você começa a confiar que eles repetem o mesmo padrão, eles se desviam dele completamente. Veremos como o T CrB se comporta.”
