A nave espacial Kepler da NASA foi projetada para encontrar exoplanetas procurando por estrelas que escurecem conforme um planeta cruza a face da estrela. Fortuitamente, o mesmo design o torna ideal para detectar outros transientes astronômicos - objetos que aumentam de brilho ou escurecem com o tempo. Uma nova pesquisa de dados de arquivo do Kepler revelou uma super-explosão incomum de uma nova anã até então desconhecida. O sistema clareou por um fator de 1, 600 em menos de um dia antes de desaparecer lentamente.

O sistema estelar em questão consiste em uma estrela anã branca com uma anã marrom companheira com cerca de um décimo da massa da anã branca. Uma anã branca é o núcleo remanescente de uma estrela parecida com o Sol que está envelhecendo e contém cerca de um Sol de material em um globo do tamanho da Terra. Uma anã marrom é um objeto com uma massa entre 10 e 80 Júpiter, que é muito pequeno para sofrer fusão nuclear.

A anã marrom circula a estrela anã branca a cada 83 minutos a uma distância de apenas 250, 000 milhas (400, 000 km) - sobre a distância da Terra à Lua. Eles estão tão próximos que a forte gravidade da anã branca tira o material da anã marrom, sugando sua essência como um vampiro. O material descascado forma um disco à medida que gira em direção à anã branca (conhecido como disco de acreção).

Era puro acaso que o Kepler estava olhando na direção certa quando este sistema sofreu uma super explosão, iluminando em mais de 1, 000 vezes. Na verdade, Kepler foi o único instrumento que poderia ter testemunhado isso, já que o sistema estava muito próximo do Sol do ponto de vista da Terra na época. A cadência rápida de observações de Kepler, obtendo dados a cada 30 minutos, foi crucial para captar todos os detalhes da explosão.

O evento permaneceu escondido no arquivo de Kepler até ser identificado por uma equipe liderada por Ryan Ridden-Harper do Space Telescope Science Institute (STScI), Baltimore, Maryland, e a Australian National University, Canberra, Austrália. "Num sentido, descobrimos este sistema acidentalmente. Não estávamos procurando especificamente por uma super explosão. Estávamos procurando por qualquer tipo de transiente, "disse o Cavaleiro Harpista.

Kepler capturou todo o evento, observando um lento aumento no brilho seguido por uma rápida intensificação. Embora o brilho repentino seja previsto por teorias, a causa do início lento permanece um mistério. Teorias padrão da física do disco de acreção não prevêem esse fenômeno, que foi subsequentemente observada em duas outras super-explosões de novas anãs.

"Esses sistemas anões novos foram estudados por décadas, então localizar algo novo é bem complicado, "disse Ridden-Harper." Vemos discos de acreção por toda parte - desde estrelas em formação até buracos negros supermassivos - então é importante entendê-los. "

As teorias sugerem que uma super explosão é desencadeada quando o disco de acreção atinge um ponto de inflexão. À medida que acumula material, ela cresce em tamanho até que a borda externa experimente ressonância gravitacional com a anã marrom em órbita. Isso pode desencadear uma instabilidade térmica, fazendo com que o disco fique superaquecido. De fato, observações mostram que a temperatura do disco sobe de cerca de 5, 000-10, 000 ° F (2, 700-5, 300 ° C) em seu estado normal a um máximo de 17, 000-21, 000 ° F (9, 700-11, 700 ° C) no pico da super explosão.

Este tipo de sistema de nova anã é relativamente raro, com apenas cerca de 100 conhecidos. Um sistema individual pode durar anos ou décadas entre explosões, tornando um desafio pegar alguém em flagrante.

"A detecção deste objeto aumenta a esperança de detectar eventos ainda mais raros ocultos nos dados do Kepler, "disse o co-autor Armin Rest do STScI.

A equipe planeja continuar explorando dados do Kepler, bem como dados de outro caçador de exoplanetas, a missão Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), em busca de outros transitórios.

"As observações contínuas do Kepler / K2, e agora TESS, desses sistemas estelares dinâmicos nos permite estudar as primeiras horas da explosão, um domínio do tempo que é quase impossível de alcançar a partir de observatórios terrestres, "disse Peter Garnavich, da Universidade de Notre Dame em Indiana.

Este trabalho foi publicado no dia 21 de outubro, Edição de 2019 da Avisos mensais da Royal Astronomical Society .