Nota de Imprensa

Uma serpente cósmica

O VLT do ESO captura detalhes dum elaborado sistema serpenteante esculpido por ventos estelares a colidir

19 de Novembro de 2018

O instrumento VISIR montado no Very Large Telescope do ESO capturou esta imagem de um sistema estelar triplo massivo recentemente descoberto. Apelidado Apep, como a antiga divindade egípcia, este sistema pode muito bem ser o primeiro progenitor de explosões de raios gama a ser descoberto.

Esta espiral serpenteante, capturada pelo instrumento VISIR montado no Very Large Telescope do ESO (VLT), enfrenta um futuro explosivo; trata-se de um sistema de estrelas Wolf-Rayet, uma fonte provável de um dos fenómenos mais energéticos do Universo — uma explosão de raios gama de longa duração.

“Esta é a primeira vez que descobrimos um tal sistema na nossa própria Galáxia,” explica Joseph Callingham, do Instituto Holandês de Rádio Astronomia (ASTRON), autor principal do estudo que descreve este sistema, “Nunca esperámos encontrar um sistema destes no nosso “quintal”” [1].

O sistema, que compreende um ninho de estrelas massivas rodeado por uma “girândola” de poeira, está catalogado como 2XMM J160050.7-514245, no entanto os astrónomos optaram por lhe dar o nome de “Apep”.

Apep era uma antiga divindade egípcia, uma serpente gigantesca que personificava o caos —  o que se adequa perfeitamente a um sistema estelar tão violento e com uma forma sinuosa, reminiscente de uma serpente enroscada em torno das estrelas centrais. Os antigos egípcios acreditavam que Rá, o Deus-Sol, combatia com Apep todas as noites; rezar e venerar Rá garantia a sua vitória e o regresso do Sol.

As explosões de raios gama encontram-se entre as mais poderosas do Universo. Com uma duração de algumas milésimas de segundo a algumas horas, estas explosões podem libertar tanta energia como a que o Sol libertará durante toda a sua vida. Pensa-se que as explosões de raios gama de longa duração — as que duram mais de 2 segundos — são causadas por estrelas Wolf-Rayet em rotação rápida que explodem sob a forma de supernovas.

Algumas das estrelas mais massivas evoluem para estrelas Wolf-Rayet no final das suas vidas. Esta fase dura pouco, sendo que as Wolf-Rayet sobrevivem neste estado durante apenas algumas centenas de milhares de anos — um mero piscar de olhos em termos cosmológicos. Durante esse tempo, estas estrelas libertam enormes quantidades de matéria sob a forma de poderosos ventos estelares, lançando a matéria para o exterior com velocidades de milhões de km por hora; os ventos estelares de Apep estão a viajar à incrível velocidade de 12 milhões de km por hora.

Estes ventos estelares deram origem a elaboradas plumas que rodeiam o sistema estelar triplo — constituído por um sistema estelar binário e uma estrela individual companheira ligados gravitacionalmente. Apesar de apenas dois objetos do tipo estelar serem visíveis na imagem, a fonte inferior é de facto um binário Wolf-Rayet não resolvido. É precisamente este binário que é responsável por esculpir as espirais serpenteantes que rodeiam Apep, as quais se formam a partir dos ventos estelares em colisão das duas estrelas Wolf-Rayet.

Comparada com a velocidade extraordinária dos ventos de Apep, a girândola de poeira espirala para o exterior mais lentamente, com uma velocidade inferior a dois milhões de km por hora. Pensa-se que esta discrepância entre a velocidade dos ventos rápidos de Apep e da roda de poeira se deve a uma das estrelas do binário estar a lançar, em direções diferentes, tanto um vento rápido como um mais lento.

Isto significaria que a estrela apresenta uma rotação muito próxima da rotação crítica — isto é, roda tão rapidamente que está quase a autodestruir-se neste processo. Pensa-se que uma estrela Wolf-Rayet com tão elevada rotação produza explosões de raios gama de longa duração quando o seu núcleo colapsa no final da sua vida.

Notas

[1] Callingham, a trabalhar agora no Instituto Holandês de Rádio Astronomia (ASTRON), fez parte deste trabalho quando trabalhava na Universidade de Sydney com o líder da equipa de investigação Peter Tuthill. Para além das observações efetuadas com os telescópios do ESO, a equipa usou também o Anglo-Australian Telescope no Observatório de Siding Spring, Austrália.

Informações adicionais

Este trabalho foi descrito num artigo científico intitulado “Anisotropic winds in Wolf-Rayet binary identify potential gamma-ray burst progenitor”, publicado na revista Nature Astronomy a 19 de Novembro de 2018.

A equipa é composta por: J. R. Callingham (ASTRON, Dwingeloo, Holanda), P. G. Tuthill (Sydney Institute for Astronomy [SIfA], University of Sydney, Austrália), B. J. S. Pope (SIfA; Center for Cosmology and Particle Physics, New York University, EUA; NASA Sagan Fellow), P. M. Williams (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, RU), P. A. Crowther (Department of Physics & Astronomy, University of Sheffield, RU), M. Edwards (SIfA), B. Norris (SIfA) e L. Kedziora-Chudczer (School of Physics, University of New South Wales, Austrália).

O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é de longe o observatório astronómico mais produtivo do mundo. O ESO tem 16 Estados Membros: Alemanha, Áustria, Bélgica, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Irlanda, Itália, Polónia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça, para além do país de acolhimento, o Chile, e a Austrália, um parceiro estratégico. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e operação de observatórios astronómicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrónomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação na investigação astronómica. O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera  o Very Large Telescope e o Interferómetro do Very Large Telescope, o observatório astronómico óptico mais avançado do mundo, para além de dois telescópios de rastreio: o VISTA, que trabalha no infravermelho, e o VLT Survey Telescope, concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é também um parceiro principal em duas infraestruturas situadas no Chajnantor, o APEX e o ALMA, o maior projeto astronómico que existe atualmente. E no Cerro Armazones, próximo do Paranal, o ESO está a construir o Extremely Large Telescope (ELT) de 39 metros, que será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

Links

• Artigo científico
• Fotografias do VLT
• Blog post Por Detrás do Artigo

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Postdoctoral Research Fellow — Netherlands Institute for Radio Astronomy (ASTRON)
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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1838, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contacto local com os meios de comunicação social, em ligação com os desenvolvimentos do ESO. A representante do nodo português é Margarida Serote.