Uma equipe internacional de astrônomos fotografou o sistema estelar Eta Carinae com os maiores detalhes de todos os tempos. Eta Carinae é um sistema binário colossal que consiste em duas estrelas massivas orbitando uma a outra. É encontrado quase 8, 000 anos-luz da Terra dentro da Nebulosa Carina, uma região gigante de formação de estrelas no Braço Carina-Sagitário da Via Láctea.

As imagens permitiram aos astrônomos observar novas estruturas inesperadas no sistema binário, incluindo uma região entre as duas estrelas na qual ventos estelares de velocidade extremamente alta estão colidindo.

"Com essas observações, fomos capazes de mapear a zona em que os dois ventos estelares colidem e ter certeza de que entendemos genuinamente os parâmetros básicos do sistema binário, "disse Augusto Damineli, Professor Titular do Instituto de Astronomia da Universidade de São Paulo, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG-USP) no Brasil.

Damineli estuda fenômenos misteriosos que envolvem a Eta Carinae há mais de 20 anos com o apoio da FAPESP e é um dos três autores brasileiros do artigo publicado pela Astronomia e Astrofísica .

Os outros dois são Mairan Macedo Teodoro, um pesquisador do Goddard Space Flight Center da NASA, e José Henrique Groh de Castro Moura, professor do Trinity College Dublin, na Irlanda.

De acordo com os pesquisadores, o par binário Eta Carinae é tão massivo e brilhante que a radiação que eles produzem arranca os átomos de suas superfícies e os lança no espaço. Essa expulsão de material atômico é conhecida como vento estelar.

Os ventos violentos de Eta Carinae são muito mais rápidos e densos do que o vento solar que sopra de nosso próprio sol. Eles colidem violentamente na zona entre as duas estrelas a velocidades que podem chegar a 10 milhões de km por hora.

O efeito combinado dos dois ventos estelares ao se chocarem em velocidades extremas é a criação de temperaturas de milhões de graus e intensos dilúvios de radiação de raios-X.

A área central onde os fortes ventos colidem é tão comparativamente pequena que os telescópios no espaço e no solo não foram capazes de imaginá-los em detalhes - até agora.

Utilizando uma nova técnica de imagem avançada chamada interferometria infravermelha de linha de base longa, que combina feixes de luz coletados do mesmo objeto astronômico por vários telescópios para analisá-lo em grande detalhe, os pesquisadores foram capazes de observar a zona de colisão turbulenta pela primeira vez.

Eles fizeram isso com o Recombinador Multi-Feixe Astronômico conhecido como AMBER, um instrumento atualmente instalado no Very Large Telescope Interferometer (VLTI) no Paranal do Observatório Europeu do Sul, no deserto do Atacama, no Chile.

Eles usaram três dos quatro telescópios auxiliares do VLT, cada um com um diâmetro de 1,8 me montados em trilhos para que possam se mover até 200 m de distância.

A nitidez da imagem aumenta com a separação do telescópio, portanto, os astrônomos conseguiram atingir um aumento de dez vezes no poder de resolução em comparação com um dos principais telescópios da matriz VLT, entregando pela primeira vez imagens diretas 50, 000 vezes mais precisa do que a visão humana do vento que gira em torno da estrela primária de Eta Carinae e da zona de colisão do vento entre as duas estrelas.

Usando o efeito Doppler, que permite aos astrônomos calcular com precisão a velocidade com que estrelas e outros objetos astronômicos estão se movendo em direção ou para longe da Terra, eles obtiveram imagens dos ventos estelares em velocidades diferentes, medir velocidades e densidades para compará-las com um modelo de computador da colisão.

"As imagens que obtivemos por meio do efeito Doppler mostram os ventos estelares colidindo em velocidades diferentes, "Disse Damineli." Assim, pudemos usá-los para reconstruir a forma das paredes da cavidade formada pela onda de choque de colisão desde seu ápice até as regiões mais distantes.

Os pesquisadores também observaram nas imagens uma estrutura em forma de leque inesperada, onde o vento furioso das menores, estrela mais quente colide com o vento mais denso da maior do par.

O vento da estrela secundária é menos denso, mas muito mais forte do que o vento da estrela primária, atingindo velocidades de 3, 000 km por segundo, eles estimaram.

Com base nessas velocidades de vento estelares, eles esperam ser capazes de criar modelos de computador mais precisos da estrutura interna de Eta Carinae e aumentar sua compreensão de como estrelas extremamente massivas perdem massa à medida que evoluem.

"Como a luz da estrela secundária é 200-300 vezes mais fraca do que a luz da primária, não pudemos ver diretamente com AMBER, "Damineli disse." Devemos ser capazes de fazer isso com GRAVIDADE, um novo instrumento VLTI deve entrar em operação em breve. "

GRAVITY é um instrumento interferométrico operando na banda K e combinando quatro feixes de telescópio. Sua resolução mais alta permitirá que os astrônomos obtenham imagens interferométricas de objetos astronômicos com uma precisão ainda maior e em uma faixa mais ampla de comprimentos de onda.

De acordo com Damineli, eles podem ter sucesso em rastrear a estrela secundária de Eta Carinae de ponto a ponto ao longo de sua órbita de 5,5 anos e traçar sua elipse.

"Quando tivermos feito isso, finalmente seremos capazes de 'pesar' a estrela secundária. A massa é o parâmetro mais fundamental de uma estrela, " ele disse.