Crédito de imagem: ESO
O Observatório Europeu do Sul divulgou novas imagens de uma estrela relativamente próxima, Eta Carina, que pode estar nos estágios finais de sua vida e pode explodir como uma supernova em um futuro próximo (falando astronomicamente) - dentro dos próximos 10 a 20.000 anos ou então. A estrela está a 7.500 anos-luz de distância, 100 vezes a massa do Sol e o objeto mais luminoso da Via Láctea. Desde 1841, ele criou uma bela nebulosa em torno de si, lançando continuamente camadas externas enquanto gira rapidamente. Observando como o Eta Carina muda, os astrônomos obterão informações valiosas sobre os estágios finais da vida de uma estrela supermassiva.
Desde 1841, quando a até então discreta estrela do sul Eta Carinae sofreu uma explosão espetacular, os astrônomos se perguntaram o que exatamente está acontecendo nessa instável estrela gigante. No entanto, devido à sua distância considerável - 7.500 anos-luz - os detalhes da própria estrela estavam além da observação.
Sabe-se que esta estrela está cercada pela nebulosa do Homúnculo, duas nuvens em forma de cogumelo ejetadas pela estrela, cada uma das quais é centenas de vezes maior que o nosso sistema solar.
Agora, pela primeira vez, a interferometria infravermelha com o instrumento VINCI no Very Large Telescope Interferometer (VLTI) do ESO permitiu que uma equipe internacional de astrônomos [1] ampliasse a parte interna de seu vento estelar. Para Roy van Boekel, líder da equipe, esses resultados indicam que "o vento do Eta Carinae se mostra extremamente alongado e a própria estrela é altamente instável por causa de sua rotação rápida".
Um monstro no céu do sul
Eta Carinae, a estrela mais luminosa conhecida em nossa galáxia, é para todos os padrões um verdadeiro monstro: é 100 vezes mais massiva que o nosso Sol e 5 milhões de vezes mais luminosa. Esta estrela já entrou na fase final de sua vida e é altamente instável. Sofre explosões gigantescas de tempos em tempos; uma das mais recentes aconteceu em 1841 e criou a bela nebulosa bipolar conhecida como Nebulosa do Homúnculo (ver Foto 32a / 03 do ESO PR). Naquela época, e apesar da distância relativamente grande - 7.500 anos-luz - Eta Carinae rapidamente se tornou a segunda estrela mais brilhante no céu noturno, superada apenas por Sirius.
O Eta Carinae é tão grande que, se colocado em nosso sistema solar, se estenderia além da órbita de Júpiter. Esse tamanho grande, porém, é um tanto arbitrário. Suas camadas externas são continuamente sopradas no espaço pela pressão da radiação - o impacto dos fótons nos átomos do gás. Muitas estrelas, incluindo o Sol, perdem massa por causa de tais "ventos estelares", mas no caso de Eta Carinae, a perda de massa resultante é enorme (cerca de 500 massas terrestres por ano) e é difícil definir a fronteira entre as camadas externas da estrela e da região de vento estelar circundante.
Agora, VINCI e NAOS-CONICA, dois instumentos sensíveis ao infravermelho no Very Large Telescope (VLT) do ESO no Observatório Paranal (Chile), sondaram o formato da região de vento estelar pela primeira vez. Olhando para o vento estelar o máximo possível, os astrônomos poderiam inferir parte da estrutura desse objeto enigmático.
A equipe de astrônomos [1] usou pela primeira vez a câmera óptica adaptativa NAOS-CONICA [2], acoplada ao telescópio VLT YEPUN de 8,2 m, para criar uma imagem do ambiente nebuloso de Eta Carinae, com uma resolução espacial comparável ao tamanho do sistema solar cf. Foto 32a / 03 do PR.
Esta imagem mostra que a região central da nebulosa do Homunculus é dominada por um objeto que é visto como uma fonte de luz pontual com muitos "blobs" luminosos nas imediações.
Em direção ao limite
Para obter uma visão ainda mais nítida, os astrônomos voltaram-se para a interferometria. Esta técnica combina dois ou mais telescópios para obter uma resolução angular [3] igual à de um telescópio tão grande quanto a separação dos telescópios individuais (cf. ESO PR 06/01 e ESO PR 23/01).
Para o estudo da estrela bastante brilhante Eta Carinae, a potência total dos telescópios VLT de 8,2 m não é necessária. Os astrônomos usaram o VINCI, o Instrumento de Comissionamento do Interferômetro VLT [4], juntamente com dois telescópios de teste de siderostato de 35 cm que serviram para obter a “Primeira Luz” com o Interferômetro VLT em março de 2001 (ver ESO PR 06/01).
Os siderostatos foram colocados em posições selecionadas na Plataforma de Observação VLT, no topo de Paranal, para fornecer configurações diferentes e uma linha de base máxima de 62 metros. Durante várias noites, os dois pequenos telescópios foram apontados para Eta Carinae e os dois feixes de luz foram direcionados para um foco comum no instrumento de teste VINCI no Laboratório Interferométrico VLT localizado no centro. Foi então possível medir o tamanho angular da estrela (como visto no céu) em diferentes direções.
Levando ao limite a resolução espacial dessa configuração, os astrônomos conseguiram resolver o formato da camada externa de Eta Carinae. Eles foram capazes de fornecer informações espaciais em uma escala de 0,005 arcseg, ou seja, cerca de 11 UA (1650 milhões de km) à distância de Eta Carinae, correspondendo ao tamanho total da órbita de Júpiter.
Reduzida às dimensões terrestres, essa conquista se compara a fazer a distinção entre um ovo e uma bola de bilhar a uma distância de 2.000 quilômetros.
Uma forma mais incomum
As observações do VLTI trouxeram uma surpresa aos astrônomos. Eles indicam que o vento ao redor de Eta Carinae é surpreendentemente alongado: um eixo é uma vez e meia mais longo que o outro! Além disso, o eixo mais longo está alinhado com a direção na qual as nuvens muito maiores em forma de cogumelo (vistas em imagens menos nítidas) foram ejetadas.
Abrangendo uma escala de 10 a 20-30.000 UA, a estrela em si e a Nebulosa do Homúnculo estão, assim, estreitamente alinhadas no espaço.
O VINCI foi capaz de detectar a fronteira onde o vento estelar de Eta Carinae se torna tão denso que não é mais transparente. Aparentemente, esse vento estelar é muito mais forte na direção do eixo longo do que no eixo curto.
De acordo com as teorias convencionais, as estrelas perdem mais massa ao redor de seu equador. Isso ocorre porque é aqui que o vento estelar recebe assistência de "elevação" da força centrífuga causada pela rotação da estrela. No entanto, se assim fosse no caso da Eta Carinae, o eixo de rotação (através dos pólos da estrela) seria perpendicular às duas nuvens em forma de cogumelo. Mas é virtualmente impossível que as nuvens de cogumelos estejam posicionadas como raios em uma roda, em relação à estrela em rotação. A matéria ejetada em 1841 seria então esticada em um anel ou toro.
Para Roy van Boekel, “o panorama geral atual só faz sentido se o vento estelar de Eta Carinae for alongado na direção de seus pólos. Esta é uma reversão surpreendente da situação usual, onde estrelas (e planetas) são achatadas nos pólos devido à força centrífuga.
A próxima supernova?
Uma forma tão exótica para as estrelas do tipo Eta Carinae foi prevista por teóricos. A principal suposição é que a própria estrela, localizada no fundo de seu vento estelar, é achatada nos pólos pela razão usual. No entanto, como as áreas polares dessa zona central ficam mais próximas do centro onde ocorrem os processos de fusão nuclear, elas ficam mais quentes. Conseqüentemente, a pressão de radiação nas direções polares será maior e as camadas externas acima das regiões polares da zona central ficarão mais "inchadas" do que as camadas externas no equador.
Supondo que este modelo esteja correto, a rotação do Eta Carinae pode ser calculada. Acontece que ele deve girar em mais de 90% da velocidade máxima possível (antes da quebra).
A Eta Carinae sofreu grandes explosões além da de 1841, mais recentemente por volta de 1890. Não se sabe se outra explosão ocorrerá novamente no futuro próximo, mas é certo que essa estrela gigante e instável não se acalme.
No momento, está perdendo tanta massa tão rapidamente que nada resta dela depois de menos de 100.000 anos. Mais provavelmente, porém, Eta Carinae se destruirá muito antes disso em uma explosão de supernova que poderia se tornar visível no céu diurno a olho nu. Isso pode acontecer "em breve" na escala de tempo astronômica, talvez já nos próximos 10 a 20.000 anos.
Fonte original: Comunicado de imprensa do ESO
