Há mais de dois anos, a Colaboração Fermi-LAT observou um evento de "abertura dos ouvidos e dos olhos" - o local exato em que uma explosão estelar chamada nova emitiu uma das formas mais energéticas de ondas eletromagnéticas ... raios gama. Quando foi detectado pela primeira vez em 2012, era um mistério, mas as descobertas poderiam muito bem apontar para o que pode causar emissões de raios gama.
"Nós não apenas descobrimos de onde os raios gama vieram, mas também vimos um cenário inédito que pode ser comum em outras explosões de novas", disse Laura Chomiuk, da Universidade Estadual do Michigan.
Uma nova? De acordo com os pesquisadores da Fermi, uma nova clássica resulta de explosões termonucleares descontroladas na superfície de uma anã branca que acumula matéria de um companheiro estelar de seqüência principal de massa baixa. À medida que se reúne em material, o evento termonuclear expele detritos no espaço circundante. No entanto, os astrônomos não esperavam que esse evento "normal" produzisse raios gama de alta energia!
Explica a equipe Fermi-LAT: “As detecções de raios gama apontam para processos inesperados de aceleração de partículas de alta energia, vinculados à ejeção em massa de explosões termonucleares em uma classe inesperada de fontes de raios gama galácticas”.
Enquanto a sonda Fermi da NASA estava ocupada assistindo a uma nova chamada V959 Mon, a cerca de 6500 anos-luz da Terra, outros radiotelescópios também estavam ocupados captando as incidências de raios gama. A matriz muito grande de Karl G. Jansky (VLA) estava documentando ondas de rádio vindas da nova. A fonte dessas emissões pode ser partículas subatômicas que se movem quase à velocidade da luz interagindo com os campos magnéticos - uma condição necessária para ajudar a produzir raios gama. Essas descobertas foram apoiadas pela extremamente nítida "visão" de rádio do Very Long Baseline Array (VLBA) e da rede européia do VLBI. Eles revelaram dois nós nas observações de rádio - nós que estavam se afastando um do outro. Estudos adicionais foram feitos com o e-MERLIN no Reino Unido e outra rodada de observações do VLA em 2014. Agora os astrônomos poderiam começar a montar o quebra-cabeça de como os nós de rádio e os raios gama são produzidos.
De acordo com o comunicado de imprensa da NRAO, a anã branca e seu companheiro gastam parte de sua energia orbital para aumentar parte do material da explosão, fazendo com que o material ejetado se mova para fora mais rapidamente no plano de sua órbita. Mais tarde, a anã branca sopra um vento mais rápido de partículas, movendo-se principalmente para fora ao longo dos pólos do plano orbital. Quando o fluxo polar de movimento mais rápido atinge o material de movimento mais lento, o choque acelera as partículas às velocidades necessárias para produzir os raios gama e os nós de emissão de rádio.
"Observando esse sistema ao longo do tempo e vendo como o padrão de emissão de rádio mudou, rastreando os movimentos dos nós, vimos o comportamento exato esperado desse cenário", disse Chomiuk.
Mas as observações do V959 de segunda-feira não foram o fim da história. Segundo os registros da Fermi-LAT, em 2012 e 2013, três novas foram detectadas em raios gama e contrastaram com a primeira nova detectada por raios gama V407 Cygni 2010, que pertence a uma classe rara de sistemas binários simbióticos. Apesar das prováveis diferenças nas composições e massas de seus progenitores da anã branca, as três novas clássicas são igualmente caracterizadas como fontes de raios gama transitórias de espectro mole detectadas por 2-3 semanas.
“Esse mecanismo pode ser comum a esses sistemas. A razão pela qual os raios gama foram vistos pela primeira vez no V959 Mon é porque está próximo ", disse Chomiuk. Como o tipo de ejeção visto na V959 Mon também é visto em outros sistemas de estrelas binárias, as novas idéias podem ajudar os astrônomos a entender como esses sistemas se desenvolvem. Essa fase de “envelope comum” ocorre em todas as estrelas binárias próximas e é pouco conhecida. "Podemos ser capazes de usar novase como um 'banco de ensaio' para melhorar nossa compreensão deste estágio crítico da evolução binária", explica Chomiuk.
Fonte da história original: Telescópios de rádio desvendam o mistério dos raios gama nova do Observatório Nacional de Radioastronomia. Chomiuk trabalhou com uma equipe internacional de astrônomos. Os pesquisadores relataram suas descobertas na revista científica "Nature".
