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NASA detecta raios cósmicos vindos do maior sistema estelar do céu


Colisão de ventos estelares de Eta Carinae provocaram a emissão de raios gama e raios-X que podem chegar até a Terra

Novos dados do telescópio NuSTAR, da NASA, sugerem que o maior e mais luminoso sistema de estrelas em um raio de 10 mil anos-luz, Eta Carinae, está passando por uma rápida aceleração de suas partículas, transformadas em energia que pode chegar até a Terra em forma de raios cósmicos.

O sistema Eta Carinae ficou famoso no século 19, quando, em uma explosão episódica e ainda pouco compreendida, se tornou a segunda estrela mais brilhante no céu. Na mesma ocasião, o sistema expeliu uma nebulosa famosa por seu formato de ampulheta.


Eta Carinae também contém um par de estrelas massivas, com massas de 30 a 90 vezes maior do que a do nosso Sol, cuja órbita excêntrica as aproxima a cada cinco anos e meio, deixando-as a uma distância equivalente a do Sol até Marte.

“Ambas estrelas de Eta Carinae expelem poderosos fluxos, chamados de ventos estelares”, explica Michael Corcoran, membro do Centro de Voo Espacial Goddard da agência espacial norte-americana e coautor do estudo publicado na Nature Astronomy. “O local onde estes ventos se chocam muda durante o ciclo orbital, que produz um sinal periódico em raios-X de baixa energia que nós temos rastreado por mais de duas décadas."


Eta Carinae brilha em raios-X nesta imagem obtida pelo Observatório de raios-X Chandra da NASA. As cores indicam diferentes energias. O vermelho cobre os 300-1000 eV, o verde varia entre 1000 e 3000 eV e o azul cobre 3000 e 10.000 eV. Para comparação, a energia da luz visível encontra-se entre os 2 e 3 eV. As observações do NuSTAR (contornos verdes) revelam uma fonte de raios-X com energias três vezes superiores às que o Chandra deteta. Os raios-X vistos da fonte no ponto central têm origem na colisão dos ventos estelares do binário. A detecção do NuSTAR mostra que as ondas de choque na zona de colisão dos ventos acelera partículas carregadas como elétrons e prótons até quase à velocidade da luz. Algumas destas partículas podem alcançar a Terra, onde são detectadas como partículas de raios cósmicos. Os raios-X espalhados pelos detritos ejetados na famosa erupção do século XIX de Eta Carinae podem produzir a emissão avermelhada.
Crédito: NASA/CXC e NASA/JPL-Caltech

Os astrônomos já sabem que esses raios cósmicos com energia maior do que um bilhão de elétrons-volt só podem vir de fontes de fora do nosso sistema solar. Mas, como essas partículas (elétrons, prótons e núcleos atômicos) carregam uma carga elétrica, os raios podem desviar do curso sempre quando encontram um campo magnético. Isso não só causa distúrbios em sua trajetória como também pode mascarar qual é a sua fonte de origem.

De acordo com as observações feitas pelo telescópio NuSTAR entre março de 2014 e junho de 2016, foram detectados raios-X de baixa energia provenientes de um gás produzido pela colisão dos ventos estelares de Eta Carinae, processo onde as temperaturas ultrapassam os 40 milhões de graus Celsius.

Além da identificação de raios-X, o satélite Telescópio Espacial de Raio Gama Fermi também detectou mudanças em raios gama vindos de uma fonte que está na direção do Eta Carinae. A nitidez do telescópio Fermi, no entanto, não é tão apurada quanto a de telescópios de raio-X, por isso as astrofísicos ainda não conseguiram confirmar a conexão entre os dois eventos.

Ainda assim, para os pesquisadores, a melhor hipótese que pode explicar tanto a detecção dos raios-X quanto a dos raios gama é a de que ondas de elétrons tenham sido aceleradas durante um violento choque na fronteira da colisão dos ventos estelares.

“Nós sabemos há algum tempo que a região ao redor da Eta Carinae é uma fonte de emissões energéticas em raios-X e raios-gama em alta energia”, afirma Fiona Harrison, professora de astronomia no Instituto de Tecnologia da Califórnia e principal pesquisadora da missão NuSTAR. "Mas até que o NuSTAR fosse capaz de identificar a radiação, mostrar que ela vem do sistema binário e estudar suas propriedades detalhadamente, a origem era um mistério.”

Os cientistas preveem também que algumas partículas aceleradas do evento, como os elétrons, podem escapar do sistema estelar e vir em direção à Terra em forma de raios cósmicos.

Assista ao vídeo produzido pela NASA sobre a detecção dos raios-X e gama.



FONTE: REVISTA GALILEU

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