Astrônomos que usam o radiotelescópio Very Long Baseline Array (VLBA) da National Science Foundation rastrearam o movimento de uma região violenta onde os fortes ventos de duas estrelas gigantes se chocam. A região de colisão se move à medida que as estrelas, parte de um par binário, orbitam umas às outras, e a medição precisa de seu movimento foi a chave para desvendar novas informações vitais sobre as estrelas e seus ventos.
Ambas as estrelas são muito mais massivas que o Sol - uma cerca de 20 vezes a massa do Sol e a outra cerca de 50 vezes a massa do Sol. A estrela de 20 massas solares é um tipo chamado estrela Wolf-Rayet, caracterizada por um vento muito forte de partículas impulsionadas para fora de sua superfície. A estrela mais massiva também possui um forte vento externo, mas um menos intenso que o da estrela Wolf-Rayet. As duas estrelas, parte de um sistema chamado WR 140, se circundam em uma órbita elíptica aproximadamente do tamanho do nosso Sistema Solar.
"A característica espetacular desse sistema é a região onde os ventos das estrelas colidem, produzindo emissão de rádio brilhante. Conseguimos rastrear essa região de colisão à medida que ela se move com as órbitas das estrelas ”, disse Sean Dougherty, astrônomo do Instituto Herzberg de Astrofísica, no Canadá. Dougherty e seus colegas apresentaram suas descobertas na edição de 10 de abril do Astrophysical Journal.
A "visão" de rádio super-nitida do VLBA em todo o continente permitiu que os cientistas medissem o movimento da região de colisão de vento e, em seguida, determinassem os detalhes das órbitas das estrelas e uma distância precisa do sistema.
"Nossos novos cálculos dos detalhes orbitais e da distância são de vital importância para entender a natureza dessas estrelas Wolf-Rayet e da região de colisão de vento", disse Dougherty.
As estrelas no WR 140 completam um ciclo orbital em 7,9 anos. Os astrônomos rastrearam o sistema por um ano e meio, observando mudanças drásticas na região de colisão de ventos.
"As pessoas elaboraram modelos teóricos para essas regiões de colisão, mas os modelos não parecem se encaixar no que nossas observações mostraram", disse Mark Claussen, do Observatório Nacional de Radioastronomia em Socorro, Novo México. "Os novos dados desse sistema devem fornecer aos teóricos informações muito melhores para refinar seus modelos de como as estrelas Wolf-Rayet evoluem e como as regiões de colisão de vento funcionam", acrescentou Claussen.
Os cientistas observaram as mudanças no sistema estelar enquanto as órbitas da estrela as levavam por caminhos que os aproximavam tão perto um do outro quanto Marte está do Sol e de Netuno. Sua análise detalhada deu a eles novas informações sobre o forte vento da estrela Wolf-Rayet. Em alguns pontos da órbita, a região de colisão de ventos emitiu fortemente ondas de rádio e, em outros pontos, os cientistas não conseguiram detectar a região de colisão.
As estrelas Wolf-Rayet são estrelas gigantes que se aproximam do momento em que explodirão como supernovas.
"Nenhum outro telescópio no mundo pode ver os detalhes revelados pelo VLBA", afirmou Claussen. "Essa capacidade incomparável nos permitiu determinar as massas e outras propriedades das estrelas e nos ajudará a responder a algumas perguntas básicas sobre a natureza das estrelas Wolf-Rayet e como elas se desenvolvem." ele adicionou.
Os astrônomos planejam continuar observando o WR 140 para acompanhar as mudanças do sistema, à medida que as duas estrelas massivas continuam circulando uma à outra.
Dougherty e Claussen trabalharam com Anthony Beasley do escritório Atacama Large Millimeter Array, Ashley Zauderer da Universidade de Maryland e Nick Bolingbroke da Universidade de Victoria, Columbia Britânica.
Fonte original: Comunicado de imprensa da NRAO
O Observatório Nacional de Radioastronomia é uma instalação da National Science Foundation, operada sob acordo de cooperação da Associated Universities, Inc.
