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Astrônomos encontram estrelas quádruplas que podem desencadear explosões de supernovas
O raro sistema estelar duplo binário HD74438 foi descoberto na constelação de Vela em 2017 usando o Gaia-ESO Survey que caracterizou mais de 100.000 estrelas em nossa Via Láctea.
Por Canterbury Christ Church University - 13/05/2022


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Um sistema estelar quádruplo descoberto em 2017 e observado recentemente na Universidade de Canterbury Mt. John Observatory poderia representar um novo canal pelo qual explosões de supernovas termonucleares podem ocorrer no universo, de acordo com resultados publicados na Nature Astronomy nesta sexta-feira (13) por um organismo internacional equipe de astrônomos.

O raro sistema estelar duplo binário HD74438 foi descoberto na constelação de Vela em 2017 usando o Gaia-ESO Survey que caracterizou mais de 100.000 estrelas em nossa Via Láctea.

Observações de acompanhamento do HD 74438 foram obtidas ao longo de vários anos para rastrear com precisão as órbitas das estrelas no sistema estelar quádruplo. As observações foram feitas com espectrógrafos de alta resolução no Observatório Mt. John da Universidade de Canterbury, na Nova Zelândia, e no Grande Telescópio da África do Sul, na África do Sul.

Os astrônomos foram capazes de determinar que este quádruplo estelar é composto de quatro estrelas gravitacionalmente ligadas: um binário de período curto orbitando outro binário de período curto em um período orbital mais longo (configuração 2 + 2).

O sistema quádruplo é um membro do jovem aglomerado estelar aberto IC 2391, tornando-o o quádruplo espectroscópico mais jovem (com apenas 43 milhões de anos) descoberto na Via Láctea até hoje, e entre os sistemas quádruplos com o menor período orbital externo. seis anos).

No artigo da Nature Astronomy publicado hoje, os autores mostraram que os efeitos gravitacionais do sistema binário externo estão mudando as órbitas do binário interno, fazendo com que ele se torne mais excêntrico. Simulações de última geração da evolução futura deste sistema mostram que tal dinâmica gravitacional pode levar a uma ou múltiplas colisões e eventos de fusão produzindo estrelas mortas evoluídas ( anãs brancas ) com massas logo abaixo do limite de Chandrasekhar. Como resultado de transferência de massa ou fusões, essas estrelas anãs brancas podem produzir uma explosão de supernova termonuclear.

Os astrônomos envolvidos neste estudo incluem o Diretor da Universidade de Canterbury Mt. John Observatory, Professor Associado Karen Pollard da Escola de Ciências Físicas e Químicas da Universidade de Canterbury; Ex-alunos da UC Dr. C. Clare Worley e Professor Gerry Gilmore (o primeiro aluno da UC a receber um doutorado em astronomia), ambos do Instituto de Astronomia, Universidade de Cambridge, Reino Unido

O professor associado Pollard diz que observações espectroscópicas de alta precisão e alta resolução foram feitas com o espectrógrafo Hercules no Telescópio McLellan de 1,0 m da Universidade de Canterbury Mt. John Observatory em Tekapo.
 
“Uma estrela como o nosso sol terminará sua vida como uma pequena estrela morta densa conhecida como anã branca, e a massa das anãs brancas não pode ultrapassar o chamado limite de Chandrasekhar (cerca de 1,4 vezes a massa do sol)”, ela disse. diz. "Se isso acontecer, por causa da transferência de massa ou eventos de fusão, pode colapsar e produzir uma supernova termonuclear. Curiosamente, suspeita-se que 70% a 85% de todas as supernovas termonucleares resultem da explosão de anãs brancas com massas sub-Chandrasekhar. Como resultado de transferência de massa ou fusões, essas estrelas anãs brancas podem explodir como uma explosão de supernova termonuclear."

A evolução de quádruplos estelares, como HD 74438, representa assim um novo canal promissor para formar explosões de supernovas termonucleares no Universo, diz o Professor Associado Pollard.

Estrelas binárias são agora reconhecidas como desempenhando um papel importante em uma grande variedade de eventos astrofísicos, e fusões de binários são a causa da recente detecção de emissões de ondas gravitacionais. As estrelas binárias também nos permitem derivar parâmetros estelares fundamentais como massas, raios e luminosidades com uma precisão melhor em comparação com estrelas únicas. Eles representam as joias nas quais vários tópicos de astrofísica dependem.

Quádruplos estelares representam apenas uma fração marginal (alguns por cento) de todos os sistemas múltiplos. A evolução complexa de tais múltiplos de alta ordem envolve transferência de massa e colisões, levando a fusões que também são possíveis progenitores de supernovas termonucleares. Essas supernovas representam velas padrão para fixar a escala de distância do Universo, embora os canais evolutivos que levam aos progenitores de tais explosões de supernovas ainda sejam altamente debatidos.

O artigo, "Um quádruplo espectroscópico como possível progenitor de supernovas sub-Chandrasekhar tipo Ia", foi publicado na Nature Astronomy .

 

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