A estrela V Sagittae é o próximo candidato a explodir em pirotecnia estelar, e uma equipe de astrônomos definiu o ano para essa explosão cataclísmica em 2083, ou aproximadamente. V Sagittae está na constelação Sagitta (latim para flecha), uma constelação fraca e quase imperceptível no céu do norte. V Sagittae está a cerca de 1100 anos-luz da Terra.
Em 1902, os astrônomos descobriram V Sge como uma estrela variável e, em 1963, uma equipe de astrônomos liderada pelo americano George Herbig o identificou como uma estrela binária. Está em uma classe de estrelas chamada variáveis cataclísmicas (CVs), em que uma estrela comum orbita uma anã branca. A estrela em órbita é a estrela principal e a estrela secundária é uma estrela de transferência de massa.
Em uma variável cataclísmica, as duas estrelas estão próximas o suficiente para que a gravidade da anã branca distorça a estrela secundária. O material da estrela secundária, ou estrela doadora, é atraído para um anel de acréscimo ao redor da anã branca. O material no disco de acreção emite uma forte energia de raios-X e UV quando cai na anã branca.
"Em todos os outros CVs conhecidos, a anã branca é mais massiva que a estrela normal em órbita, portanto o V Sge é totalmente único."
Professor Emérito Bradley E. Schaefer, Departamento de Física e Astronomia da LSU; Autor principal
De acordo com uma nova pesquisa, as estrelas do V Sge estão em uma espiral de morte. Nas próximas décadas, o V Sge se iluminará dramaticamente. Então, em algum momento próximo de 2083, chegará a um ponto crítico. Haverá tanta transferência de massa da estrela doadora para a anã branca que a estrela doadora ficará mais próxima até se fundir. Essa fusão inevitável causará uma nova catastrófica.
Professor Emérito Bradley E. Schaefer, LSU Departamento de Física e Astronomia, liderou o novo estudo.
"Agora temos uma forte previsão para o futuro do V Sge", disse o professor Schaefer em um comunicado à imprensa. “Nas próximas décadas, a estrela brilhará rapidamente. Por volta do ano 2083, sua taxa de acúmulo aumentará catastroficamente, derramando massa a taxas incrivelmente altas sobre a anã branca, com esse material em chamas. Nos últimos dias dessa espiral da morte, toda a massa da estrela companheira cairá sobre a anã branca, criando um vento supermassivo da estrela em fusão, parecendo tão brilhante quanto Sirius, possivelmente até tão brilhante quanto Vênus. ”
A nova pesquisa foi apresentada na Reunião Anual da American Astronomical Society.
Variáveis cataclísmicas são uma categoria grande e diversificada de estrelas com muitos tipos diferentes. O V Sge está entre os mais extremos. No caso de V Sge, a estrela doadora é quase quatro vezes maior que sua companheira anã branca, tornando-o o único CV conhecido em que a estrela doadora é mais massiva que a anã.
O V Sge é cerca de 100 vezes mais luminoso do que qualquer outro CV conhecido. O par está alimentando um vento estelar enormemente poderoso, e isso cria um final espetacular para o sistema binário. A luminosidade extrema significa apenas uma coisa: a anã branca está retirando cada vez mais material da estrela doadora. Parte desse material se acumulará na anã branca e parte é acelerada para o espaço, longe da anã branca, sob um vento solar feroz, turvando o sistema. Eventualmente, a estrela doadora perderá tanto material que sua órbita decairá e as duas colidirão.
"Em todos os outros CVs conhecidos, a anã branca é mais massiva que a estrela normal em órbita, portanto o V Sge é totalmente único", disse Schaefer.
Os astrônomos sabem há muito tempo que o V Sge era um binário incomum com propriedades estranhas. Mas só agora eles entenderam que o par estava em uma espiral mortal mais forte. Isso ocorre porque há fotos arquivadas do V Sge desde a década de 1890 que mostram a estrela brilhando com o tempo, à medida que a anã branca acumula cada vez mais material do doador.
"Anteriormente, os astrônomos estudavam o V Sge, percebendo que é um sistema incomum com propriedades extremas", disse Juhan Frank, membro da equipe. "No entanto, ninguém havia percebido que a órbita binária estava entrando em espiral muito rápido".
O V Sge está experimentando um brilho extremo por um fator de magnitudes de 10x e 2,5 desde cerca de 1907, de acordo com o arquivo de imagens da Associação Americana de Observadores de Estrelas Variáveis.
"O V Sge está ganhando luminosidade exponencialmente com uma escala de tempo duplicada de 89 anos", disse Frank. "Esse brilho só pode resultar com o aumento exponencial da taxa de massa caindo da estrela companheira normal, em última análise, porque a órbita binária está entrando em espiral rapidamente".
"Antecipando essa decadência rápida da órbita, o destino do V Sge está selado", afirmou Schaefer. “A física crítica e simples é derivada de V Sge, com a estrela companheira sendo muito mais massiva que a estrela anã branca, forçando a taxa de transferência de massa a aumentar exponencialmente. Antecipando as próximas décadas, o V Sge entrará em espiral em um ritmo rápido com o aumento do brilho. ”
"Inevitavelmente, essa espiral chegará ao clímax com a maioria do gás da estrela normal caindo sobre a anã branca, tudo nas últimas semanas e dias", disse Schaefer. "Essa massa em queda liberará uma tremenda quantidade de energia potencial gravitacional, impulsionando um vento estelar como nunca visto antes e aumentará a luminosidade do sistema para um pouco menos do que as supernovas no pico".
Com todos os dados históricos, a equipe conseguiu calcular quando o V Sge entrará em colisão.
"A partir dessa nova entrada crítica da escala de tempo duplicada de 89 anos, torna-se possível calcular diretamente a evolução futura do V Sge, todos usando equações padrão que descrevem os muitos mecanismos físicos envolvidos", disse Schaefer.
Os cálculos mostram que a colisão cataclísmica ocorrerá em 2083 +/- 16 anos.
"A incerteza nesta data é de ± 16 anos, decorrente principalmente de não ter uma medida perfeita da escala de tempo dobrada devido ao grande tremor intrínseco do brilho no registro histórico", disse Frank. "Portanto, a mesclagem será aproximadamente entre 2067 e 2099, provavelmente perto do meio desse intervalo."
O brilho máximo durará cerca de um mês e estará entre Vênus e Sirius nesse aspecto. Depois que as duas estrelas se fundirem, a estrela doadora desaparecerá e apenas uma única estrela gigante vermelha permanecerá. Essa estrela terá um núcleo de matéria eletrônica degenerada, consistindo de elétrons forçados ao estado de energia mais baixo pelo material subjacente. O material subjacente, neste caso, será uma camada de queima de hidrogênio, cercada por um vasto halo de principalmente hidrogênio.
Quando a fusão e o clareamento acontecerem, será histórico. O evento V Sge não será tão brilhante quanto a famosa Supernova Kepler de 1604. A Supernova do Kepler ficou visível no céu durante o dia por cerca de três semanas e foi registrada por várias civilizações ao redor do mundo na época. Mas o V Sge também será visível a olho nu.
"Assim, o V Sge aparecerá surpreendentemente brilhante no céu noturno", disse Schaefer. "Isso é substancialmente mais brilhante do que a nova mais conhecida de todos os tempos (-0,5) há pouco mais de um século atrás, e a última vez que qualquer 'estrela convidada' apareceu mais brilhante foi a Supernova de Kepler no ano de 1604".
"Agora, as pessoas de todo o mundo podem saber que verão uma maravilhosa estrela convidada brilhando como a mais brilhante do céu por mais ou menos um mês, sendo apontada pela seta logo abaixo de Cygnus, o cisne", disse Schaefer.
As novas criadas por esse tipo de fusão são usadas como velas padrão em astronomia, permitindo que os astrônomos medam distâncias enormes. Algumas novas também deixam restos para trás, embora não sejam tão enérgicos ou maciços quanto os restos de supernovas. Os remanescentes de Nova podem durar alguns séculos.
Mais:
- Comunicado à imprensa: estrela binária V Sagittae para explodir como 'Nova' muito brilhante no final do século
- Informações de suporte: https://www.lsu.edu/physics/v_sagittae.php
- Revista Space: Esta estrela vem se tornando nova todos os anos, há milhões de anos
