Capturas feitas por um pesquisador da Faculdade de Dartmouth, nos EUA, que mostram consequências explosivas da colisão de duas estrelas moribundas, podem ajudar os cientistas a entender melhor esse tipo raro de evento astronômico, além de, finalmente, confirmar a identidade de uma estrela brilhante, mas de curta duração, observada há quase 850 anos.

Robert Fesen, que é professor de física e astronomia, obteve imagens telescópicas nas quais é possível ver uma explosão de filamentos finos em forma de fogos de artifício irradiando de uma estrela altamente incomum no centro de uma nebulosa chamada Pa 30.

Na quinta-feira (12), durante a 241ª Reunião da Sociedade Astronômica Americana, ele apresentou os resultados de uma pesquisa, da qual é o autor principal, que será publicada na edição de fevereiro da revista científica The Astrophysical Journal Letters.

Pa 30 é uma região densa de gás iluminado, poeira e outras matérias, que, segundo o estudo de Fesen, parece conter pouco ou nada de hidrogênio e hélio, mas com elementos como enxofre e argônio em abundância.

De acordo com os dados da pesquisa, a estrutura e as características incomuns da nebulosa correspondem ao resultado previsto de uma colisão entre estrelas em estágio terminal conhecidas como anãs brancas.

Anãs brancas são estrelas fracas e extremamente densas, de tamanho aproximado ao da Terra, com massa semelhante à do Sol. 

Segundo Fesen, a fusão de duas anãs brancas é uma explicação proposta para uma subclasse de supernovas chamadas eventos Iax, em que as estrelas não são completamente destruídas.

“Eu nunca vi nenhum objeto – e certamente nenhum remanescente de supernova na Via Láctea – que se pareça com isso, e nem nenhum dos meus colegas”, disse ele. “Este remanescente permitirá que os astrônomos estudem um tipo particularmente interessante de supernova que até agora eles só podiam investigar a partir de modelos teóricos e exemplos em galáxias distantes”.

O tamanho da nebulosa Pa 30 e a velocidade com que ela está se expandindo – cerca de 3,9 milhões de km por hora – sugerem que a colisão explosiva ocorreu por volta do ano 1181. 

Isso condiz com observações de astrônomos chineses e japoneses feitas na época de uma estrela muito brilhante que apareceu repentinamente na constelação de Cassiopeia e ficou visível por cerca de seis meses, dissipando-se lentamente.

As imagens feitas por Fesen da estrutura e luminosidade da nebulosa não apenas fornecem a estimativa mais precisa de sua idade, como também podem permitir que os astrônomos refinem os modelos existentes de fusões de anãs brancas. 

Fesen e sua equipe fizeram as novas imagens da nebulosa Pa 30 no fim de 2022, usando o Telescópio Hiltner de 2,4 metros no Observatório MDM, pertencente à Dartmouth.

Eles equiparam o telescópio com um filtro óptico sensível a uma determinada linha de emissão de enxofre, que capturou Pa 30 em três exposições de 2.000 segundos sob céus muito claros e obteve dados adicionais sobre a estrutura, o tamanho e a velocidade da nebulosa.

O estudo baseou-se em trabalhos publicados em 2019 por pesquisadores russos que encontraram uma estrela extremamente incomum quase no centro morto de Pa 30. Essa estrela exibiu várias propriedades sugerindo a colisão de duas anãs brancas, e tinha uma temperatura de superfície de quase 205 mil graus Celsius, com uma velocidade de vento surpreendente de cerca de 56 milhões de km por hora.