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Astrônomos preveem surgimento de nova e brilhante estrela no céu


Ilustração de uma estrela binária de contato: dois astros eventualmente podem se fundir, explodindo em fenômeno conhecido como “nova vermelha” - Reprodução

Astros em sistema binário muito tênue para ser visto hoje irão se fundir por volta de 2022

Os tempos na astronomia costumam ser, bem, literalmente astronômicos, com fenômenos levando até bilhões de anos para se desenrolarem. É o caso, por exemplo, da estrela supergigante vermelha Betelgeuse, que os astrônomos sabem que vai explodir em uma poderosa supernova em algum momento dentro do próximo milhão de anos, tornando-se então um dos objetos mais brilhantes do céu e podendo ser visto até durante o dia. Assim, é raro observar mudanças no firmamento no curto período de uma vida humana. E é também por isso que chama a atenção previsão anunciada no início da tarde desta sexta-feira por pesquisadores de diversas instituições americanas de que uma nova estrela vai surgir no céu noturno por volta de 2022.

Conhecida atualmente pela pouco atraente designação KIC 9832227, a “nova” estrela na verdade é um sistema binário, isto é, em que duas estrelas orbitam em torno de um centro de gravidade comum, com um brilho hoje muito tênue para ser vista a olho nu. No caso da KIC 9832227, no entanto, os passos desta dança cósmica estão rápidos e apertados. Chamadas binárias de contato, nestes sistemas as estrelas estão tão próximas uma da outra que dividem uma mesma atmosfera, como dois amendoins na mesma casca, e eventualmente podem se fundir e explodir. E é justamente isto que os astrônomos esperam que aconteça com a KIC 9832227 entre 2021 e 2023, mas mais provavelmente no começo de 2022, aumentando seu brilho em cerca de 10 mil vezes e tornado-a, ainda que temporariamente, uma das estrelas mais brilhantes do céu, visível na constelação de Cygnus (Cisne).

- É uma chance de uma em um milhão poder prever uma explosão assim – diz Larry Molnar, professor do Calvin College, no estado americano de Michigan, e líder da equipe responsável pela ousada previsão, apresentada hoje durante a 229ª Reunião da Sociedade Astronômica Americana (AAS), que começou na última terça e vai até amanhã na cidade texana de Grapevine. - Isto nunca foi feito antes.


Ilustração mostra onde a nova estrela deverá aparecer na constelação de Cygnus (no ponto vermelho), com um brilho similar ao das que compõem o eixo principal das asas do cisne - Larry Molnar/Calvin College

A história da descoberta do provável destino explosivo da KIC 9832227 começa em 2013, quando, durante uma conferência astronômica, Molnar assistia a uma palestra da colega Karen Kinemuchi, do Observatório de Apache Point, Novo México, sobre um estudo das variações detectadas no brilho da estrela, em que ela encerrou com uma questão: será a KIC 9832227 uma estrela pulsante ou um sistema binário? Também presente na palestra estava Daniel Van Noord, aluno e assistente de pesquisas de Molnar. Van Noord tomou a pergunta de Karen como um desafio e começou a fazer observações da estrela com os telescópios do observatório do Calvin College.

- Ele observou como a cor da estrela se correlacionava com seu brilho e determinou definitivamente que ela era um sistema binário – lembra Molnar. - Daí, Daniel (Van Noord) calculou seu período orbital preciso a partir dos dados do (observatório espacial) Kepler usados por (Karen) Kinemuchi, de pouco menos de 11 horas, e se surpreendeu aos descobrir que o período que calculou era um pouco mais curto do que o período que mostravam dados mais antigos.

O resultado obtido por Van Noord lembrou a Molnar trabalho anterior publicado pelo astrônomo polonês Romuald Tylenda em que ele analisou os arquivos de observações do comportamento de outra estrela, designada V1309 Scorpii, antes dela explodir de forma inesperada em 2008, produzindo um fenômeno chamado “nova vermelha”, um tipo de explosão estelar apenas recentemente reconhecido como distinto de outras explosões cósmicas. Os arquivos pré explosão da V1309 Scorpii mostraram que ela era uma binária de contato com um período orbital que diminuía a um ritmo acelerado. Para Molnar, este padrão de mudanças na órbita da V1309 Scorpii visto por Tylenda poderia servir como um “Pedra de Roseta” para interpretar o comportamento observado na KIC 9832227.


A evolução da nebulosa gerada pela explosão da estrela V838 Monocerotis, e um exemplo de uma "nova vermelha", vista pelo telescópio espacial Hubble - Nasa/ESA

Assim, após observar que as alterações no período orbital da KIC 9832227 continuaram durante todos os anos de 2013 e 2014, Molnar apresentou cálculos para sua variação ao longo de 15 anos durante a reunião de janeiro de 2015 da AAS, prevendo que a estrela seguiria os passos da V1309 Scorpii. Antes de levar esta catastrófica e ousada hipótese a sério, no entanto, ele ainda queria descartar outras possíveis, e mais mundanas, interpretações para as mudanças no período orbital.

Desta forma, nos dois anos seguintes à sua primeira apresentação na reunião da AAS, Molnar e equipe realizaram dois fortes testes observacionais de interpretações alternativas à fusão e explosão da KIC 9832227. No primeiro, observações espectroscópicas descartaram a presença de uma estrela companheira ao sistema com um período orbital maior que 15 anos que poderia explicar sua variação de brilho. E, em segundo, o ritmo de decréscimo no período orbital nestes últimos dois anos seguiu a previsão feita em 2015, agora superando o visto em outras binárias de contato.

- No fim de tudo, agora realmente pensamos que nossa hipótese de fusão estelar deve ser levada a sério e devemos usar os próximos anos para estudá-la intensamente, de forma que, se de fato ela explodir, saibamos o que levou à sua explosão – defende Molnar.

Para isso, Molnar e equipe continuarão a observar a KIC 9832227 ao longo do próximo ano em toda uma nova gama de comprimentos de onda. Usando o VLA (sigla em inglês para “rede muito grande”, um dos maiores e mais sensíveis radiotelescópios do mundo, instalado no Novo México), o Infrared Telescope Facility (“instalação de telescópio infravermelho”, mantida e operada para a Nasa pela Universidade do Havaí no alto da montanha havaiana de Mauna Kea) e o observatório espacial XMM-Newton, da Agência Espacial Europeia (ESA), eles vão estudar as emissões de rádio, infravermelhas e de raios X da estrela.

- Se a previsão de Larry (Molnar) estiver correta, seu projeto vai demonstrar pela primeira vez que astrônomos podem flagrar certas estrelas binárias no momento de sua morte, e que eles também podem acompanhar os últimos poucos anos de sua mortal espiral até o ponto final de uma dramática explosão – destaca Matt Walhout, reitor de pesquisas e bolsas de estudo do Calvin College. - E este projeto é significativo não só pelos seus resultados científicos, mas também por seu potencial de capturar a imaginação das pessoas comuns. Se a previsão estiver certa, então pela primeira vez na História pais e mães poderão apontar um ponto escuro no céu para seus filhos e dizer: “vejam, crianças, tem uma estrela escondida ali, mas em breve ela vai se acender”.

Já Molnar considera que este é apenas o começo de uma história que vai se desenrolar nos próximos anos, em que pessoas de todo tipo poderão participar.

- A cronometragem do período orbital pode ser checada por astrônomos amadores – aponta Molnar. - É incrível o tipo de equipamento que alguns astrônomos amadores têm hoje e eles podem usá-lo para medir as variações no brilho desta estrela de magnitude 12 ao longo do tempo à medida que ela entra e sai de eclipses, vendo por eles próprios se ela está seguindo a agenda que previmos ou não.

Se e quando explodir, a KIC 9832227 deverá atingir um brilho de magnitude aparente calculada em aproximadamente 2. Em astronomia, quanto menor esta magnitude aparente (que também pode ter valores negativos), mais brilhante um objeto se parece no céu. Já o limite da capacidade de visualização do olho humano é de cerca de magnitude 6 em áreas com céu muito escuro, livres de poluição luminosa. Artigo com o estudo que levou à previsão da explosão da KIC 9832227 foi submetido para avaliação e análise para publicação pelo periódico científico "The Astrophysical Journal"

FONTE: O GLOBO

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