Nota de Imprensa

A imagem de Eta Carinae com maior resolução obtida até à data

O Interferómetro do VLT captura ventos fortes no famoso sistema estelar massivo

19 de Outubro de 2016

Uma equipa internacional de astrónomos utilizou o Interferómetro do Very Large Telescope para obter imagens do sistema estelar de Eta Carinae, as mais detalhadas obtidas até à data. A equipa descobriu estruturas novas e inesperadas no sistema binário, incluindo uma região entre as duas estrelas onde ventos estelares de velocidades extremamente elevadas colidem. Esta nova descoberta sobre o enigmático sistema estelar poderá levar a uma melhor compreensão da evolução de estrelas de elevada massa.

Uma equipa de astrónomos, liderada por Gerd Weigelt do Instituto Max Planck de Rádio Asttronomia (MPIfR) em Bona, na Alemanha, utilizou o Interferómetro do Very Large Telescope (VLTI), instalado no Observatório do Paranal do ESO, para obter uma imagem única do sistema estelar Eta Carinae situado na Nebulosa Carina.

Este colossal sistema binário, constituído por duas estrelas massivas que orbitam em torno uma da outra, é muito ativo, dando origem a ventos estelares com velocidades que vão até 10 milhões de km por hora [1]. A região entre as duas estrelas, onde os ventos de ambas colidem, é muito turbulenta, mas até agora não se tinha ainda conseguido estudar.

O poder do binário Eta Carinae cria fenómenos dramáticos. Astrónomos dos anos 1830 observaram uma “Grande Erupção” no sistema. Sabemos agora que esta erupção ocorreu quando a maior das estrelas do binário libertou enormes quantidades de gás e poeira num curto período de tempo, o que levou à formação dos lóbulos distintos, conhecidos por Nebulosa Homunculus, que vemos atualmente no sistema. O efeito combinado dos dois ventos estelares a chocarem um contra o outro a velocidades extremas faz com que as temperaturas na região aumentem para milhões de graus e ocorram intensos “dilúvios” de raios X.

A área central onde os ventos colidem é relativamente pequena — mil vezes menor que a Nebulosa Homunculus — razão pela qual os telescópios colocados tanto no espaço como no solo não tinham ainda conseguido obter uma imagem detalhada da região. A equipa utilizou o poder resolvente do instrumento AMBER do VLTI para observar este reino violento pela primeira vez. Uma combinação inteligente — um interferómetro — de três dos quatro Telescópios Auxiliares do VLT fez aumentar em 10 vezes o poder resolvente, relativamente a um único Telescópio Principal do VLT. Conseguiu-se assim obter a imagem mais nítida de sempre do sistema, o que levou à obtenção de resultados inesperados sobre a sua estrutura interna.

A nova imagem VLTI mostra claramente a estrutura que existe entre as duas estrelas Eta Carinae. Foi observada uma inesperada forma em ventoinha na região onde o vento da estrela mais pequena e mais quente colide com o vento mais denso da estrela maior.

“Os nossos sonhos tornaram-se realidade, porque agora conseguimos obter imagens extremamente nítidas no infravermelho. O VLTI dá-nos a oportunidade única de aumentar o nosso conhecimento sobre Eta Carinae e sobre muitos outros objetos chave”, diz Gerd Weigelt.

Para além das imagens, observações espectroscópicas da zona de colisão permitiram medir as velocidades dos intensos ventos estelares [2]. Com estes valores, foi possível criar modelos de computador mais precisos da estrutura interna deste sistema estelar, o que nos ajudará a compreender como é que estas estrelas de massas extremamente elevadas perdem massa à medida que evoluem.

Um dos membros da equipa, Dieter Schertl (MPIfR), olha para o futuro:” Os novos instrumentos GRAVITY e MATISSE do VLTI permitir-nos-ão obter imagens interferométricas com ainda mais precisão e num intervalo de comprimentos de onda ainda maior. É necessário um vasto intervalo de comprimentos de onda para se poder derivar as propriedades físicas de muitos objetos astronómicos.”

Notas

[1] As duas estrelas são tão massivas e brilhantes que a radiação que produzem “rasga” as suas superfícies, lançando-as para o espaço. À expulsão deste material estelar chamamos “vento” estelar, vento este que se pode deslocar a milhões de km por hora.

[2] As medições foram feitas utilizando o efeito Doppler. Os astrónomos usam este efeito (ou desvios) para calcular de forma precisa quão depressa as estrelas — e outros objetos astronómicos — se afastam ou aproximam da Terra. O movimento de um objeto na nossa direção ou em sentido contrário provoca um ligeiro desvio das suas riscas espectrais. A velocidade do movimento pode ser calculada a partir deste desvio.

Informações adicionais

Este trabalho foi descrito num artigo científico que será publicado na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics.

A equipa é composta por G. Weigelt (Instituto Max Planck de Rádio Astronomia, Alemanha), K.-H. Hofmann (Instituto Max Planck de Rádio Astronomia, Alemanha), D. Schertl (Instituto Max Planck de Rádio Astronomia, Alemanha), N. Clementel (South African Astronomical Observatory, África do Sul) , M.F. Corcoran (Goddard Space Flight Center, EUA; Universities Space Research Association, EUA), A. Damineli (Universidade de São Paulo, Brasil ), W.-J. de Wit (Observatório Europeu do Sul, Chile), R. Grellmann (Universität zu Köln, Alemanha), J. Groh (The University of Dublin, Irlanda), S. Guieu (Observatório Europeu do Sul, Chile), T. Gull (Goddard Space Flight Center, EUA), M. Heininger (Instituto Max Planck de Rádio Astronomia, Alemanha) , D.J. Hillier (University of Pittsburgh, EUA), C.A. Hummel (Observatório Europeu do Sul, Alemanha), S. Kraus (University of Exeter, RU), T. Madura (Goddard Space Flight Center, EUA), A. Mehner (Observatório Europeu do Sul, Chile), A. Mérand (Observatório Europeu do Sul, Chile), F. Millour (Université de Nice Sophia Antipolis, França), A.F.J. Moffat (Université de Montréal, Canadá), K. Ohnaka (Universidad Católica del Norte, Chile), F. Patru (Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Itália), R.G. Petrov (Université de Nice Sophia Antipolis, França), S. Rengaswamy (Instituto Indiano de Astrofísica, Índia) , N.D. Richardson (The University of Toledo, EUA), T. Rivinius (Observatório Europeu do Sul, Chile), M. Schöller (Observatório Europeu do Sul, Alemanha), M. Teodoro (Goddard Space Flight Center, EUA) e M. Wittkowski (Observatório Europeu do Sul, Alemanha).

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 é  financiado por 16 países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, Polónia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça, assim como pelo Chile, o país de acolhimento. 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, o observatório astronómico óptico mais avançado do mundo e dois telescópios de rastreio. O VISTA, o maior telescópio de rastreio do mundo que trabalha no infravermelho e o VLT Survey Telescope, o maior telescópio concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é um parceiro principal no ALMA, o maior projeto astronómico que existe atualmente. E no Cerro Armazones, próximo do Paranal, o ESO está a construir o European Extremely Large Telescope (E-ELT) de 39 metros, que será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

Links

• Artigo científico
• Fotografias do VLT
• Modelo 3D da Nebulosa Homunculus
• Simulações de Eta Carinae

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Max-Planck-Institut für Radioastronomie
Bonn, Germany
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Dieter Schertl
Max-Planck-Institut für Radioastronomie
Bonn, Germany
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Norbert Junkes
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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1637, 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.