p Em biologia, "simbiose" refere-se a dois organismos que vivem próximos e interagem um com o outro. Os astrônomos há muito estudam uma classe de estrelas - chamadas estrelas simbióticas - que coexistem de maneira semelhante. Usando dados do Observatório de Raios-X Chandra da NASA e outros telescópios, os astrônomos estão entendendo melhor o quão volátil pode ser essa relação estelar próxima. p R Aquarii (R Aqr, para abreviar) é uma das estrelas simbióticas mais conhecidas. Localizada a uma distância de cerca de 710 anos-luz da Terra, suas mudanças no brilho foram notadas pela primeira vez a olho nu, quase mil anos atrás. Desde então, astrônomos estudaram este objeto e determinaram que R Aqr não é uma estrela, mas dois:um pequeno, anã branca densa e uma vermelha fria, estrela gigante.

p A estrela gigante vermelha tem suas próprias propriedades interessantes. Em bilhões de anos, nosso Sol se transformará em uma gigante vermelha assim que esgotar o combustível nuclear de hidrogênio em seu núcleo e começar a se expandir e esfriar. A maioria dos gigantes vermelhos são plácidos e calmos, mas alguns pulsam com períodos entre 80 e 1, 000 dias gostam da estrela Mira e passam por grandes mudanças no brilho. Este subconjunto de gigantes vermelhos é denominado "Variáveis ​​Mira".

p A gigante vermelha em R Aqr é uma variável de Mira e sofre mudanças constantes no brilho por um fator de 250 enquanto pulsa, ao contrário de sua companheira anã branca, que não pulsa. Existem outras diferenças marcantes entre as duas estrelas. A anã branca é cerca de dez mil vezes mais brilhante que a gigante vermelha. A anã branca tem uma temperatura superficial de cerca de 20, 000 K, enquanto a variável Mira tem uma temperatura de cerca de 3, 000 K. Além disso, a anã branca é ligeiramente menos massiva que sua companheira, mas por ser muito mais compacta, seu campo gravitacional é mais forte. A força gravitacional da anã branca puxa as camadas externas da variável Mira em direção à anã branca e em sua superfície.

p Ocasionalmente, material suficiente se acumulará na superfície da anã branca para desencadear a fusão termonuclear do hidrogênio. A liberação de energia deste processo pode produzir uma nova, uma explosão assimétrica que explode as camadas externas da estrela a velocidades de dez milhões de milhas por hora ou mais, bombeando energia e material para o espaço. Um anel externo de material fornece pistas para essa história de erupções. Os cientistas acreditam que uma explosão de nova no ano de 1073 produziu este anel. A evidência desta explosão vem de dados do telescópio óptico, dos registros coreanos de uma estrela "convidada" na posição de R Aqr em 1073 e informações dos núcleos de gelo da Antártica. Um anel interno foi gerado por uma erupção no início da década de 1770. Os dados ópticos (vermelhos) em uma nova imagem composta de R Aqr mostram o anel interno. O anel externo é cerca de duas vezes mais largo que o anel interno, mas é muito fraco para ser visível nesta imagem.

p Logo após o lançamento do Chandra em 1999, astrônomos começaram a usar o telescópio de raios-X para monitorar o comportamento de R Aqr, dando-lhes uma melhor compreensão do comportamento do R Aqr nos anos mais recentes. Os dados do Chandra (em azul) neste composto revelam um jato de emissão de raios-X que se estende para o canto superior esquerdo. Os raios X provavelmente foram gerados por ondas de choque, semelhantes a estrondos sônicos em torno de aviões supersônicos, causado pelo impacto do jato no material circundante.

p Como os astrônomos fizeram observações de R Aqr com Chandra ao longo dos anos, em 2000, 2003, e 2005, eles viram mudanças neste jato. Especificamente, bolhas de emissão de raios-X estão se afastando do par estelar a velocidades de cerca de 1,4 milhão e 1,9 milhão de milhas por hora. Apesar de viajar a uma velocidade mais lenta do que o material ejetado pela nova, os jatos encontram pouco material e não diminuem muito a velocidade. Por outro lado, a matéria da nova leva muito mais material e desacelera significativamente, explicando porque os anéis não são muito maiores que os jatos.

p Usando as distâncias dos blobs do binário, e assumindo que as velocidades permaneceram constantes, uma equipe de cientistas do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) em Cambridge, Massa, estimou que as erupções nas décadas de 1950 e 1980 produziram as bolhas. Essas erupções foram menos enérgicas e não tão brilhantes quanto a explosão de uma nova em 1073.

p In 2007 a team led by Joy Nichols from CfA reported the possible detection of a new jet in R Aqr using the Chandra data. This implies that another eruption occurred in the early 2000s. If these less powerful and poorly understood events repeat about every few decades, the next one is due within the next 10 years.

p Some binary star systems containing white dwarfs have been observed to produce nova explosions at regular intervals. If R Aqr is one of these recurrent novas, and the spacing between the 1073 and 1773 events repeats itself, the next nova explosion should not occur again until the 2470s. During such an event the system may become several hundred times brighter, making it easily visible to the naked eye, and placing it among the several dozen brightest stars.

p Close monitoring of this stellar couple will be important for trying to understand the nature of their volatile relationship.

p Rodolfo ("Rudy") Montez of the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) in Cambridge, Mass, presented these results at the 230th meeting of the American Astronomical Society in Austin, TX. His co-authors are Margarita Karovska, Joy Nichols, and Vinay Kashyap, all from CfA.