p Imagine viajar para a Lua em apenas 20 segundos! Foi assim que o material de uma erupção estelar de 170 anos se afastou rapidamente da instável, eruptivo, e a estrela extremamente massiva Eta Carinae. p Os astrônomos concluem que este é o gás lançado mais rápido já medido a partir de uma explosão estelar que não resultou na aniquilação completa da estrela.

p A explosão, da estrela mais luminosa conhecida em nossa galáxia, liberou quase tanta energia quanto uma explosão típica de supernova que teria deixado para trás um cadáver estelar. Contudo, neste caso, um sistema de estrelas duplas permaneceu e desempenhou um papel crítico nas circunstâncias que levaram à explosão colossal.

p Nos últimos sete anos, uma equipe de astrônomos liderada por Nathan Smith, da Universidade do Arizona, e Armin Rest, do Space Telescope Science Institute, determinou a extensão desta explosão estelar extrema, observando ecos de luz de Eta Carinae e seus arredores.

p Ecos de luz ocorrem quando a luz brilha, eventos de curta duração são refletidos em nuvens de poeira, que agem como espelhos distantes redirecionando a luz em nossa direção. Como um eco de áudio, o sinal de chegada da luz refletida tem um atraso de tempo após o evento original devido à velocidade finita da luz. No caso de Eta Carinae, o evento brilhante foi uma grande erupção da estrela que expeliu uma grande quantidade de massa em meados de 1800 durante o que é conhecido como a "Grande Erupção". O sinal atrasado desses ecos de luz permitiu aos astrônomos decodificar a luz da erupção com modernos telescópios e instrumentos astronômicos, embora a erupção original tenha sido vista da Terra em meados do século XIX. Essa foi uma época antes de ferramentas modernas como o espectrógrafo astronômico serem inventadas.

p "Um eco de luz é a melhor coisa depois de uma viagem no tempo, "Smith disse." É por isso que os ecos de luz são tão bonitos. Eles nos dão a chance de desvendar os mistérios de uma rara erupção estelar que foi testemunhada 170 anos atrás, mas usando nossos modernos telescópios e câmeras. Também podemos comparar essa informação sobre o próprio evento com a nebulosa remanescente de 170 anos que foi ejetada. Esta foi uma explosão estelar gigante de uma estrela monstro muito rara, o que não aconteceu desde então em nossa Via Láctea. "

p A Grande Erupção promoveu temporariamente Eta Carinae à segunda estrela mais brilhante visível em nosso céu noturno, vasto ofuscando a produção de energia de todas as outras estrelas da Via Láctea, depois disso, a estrela desapareceu da visibilidade a olho nu. A explosão expeliu material (cerca de 10 vezes mais que a massa do nosso Sol) que também formou a nuvem de gás brilhante conhecida como Homúnculo. Este remanescente em forma de haltere é visível ao redor da estrela de dentro de uma vasta região de formação estelar. O remanescente eruptivo pode até ser visto em pequenos telescópios amadores do hemisfério sul da Terra e regiões equatoriais, mas é melhor visto em imagens obtidas com o Telescópio Espacial Hubble.

p A equipe usou instrumentos no telescópio Gemini South de 8 metros, Cerro Tololo Observatório Interamericano telescópio Blanco de 4 metros, e o Telescópio Magalhães no Observatório Las Campanas para decodificar a luz desses ecos de luz e entender as velocidades de expansão na explosão histórica. "A espectroscopia Gemini ajudou a identificar as velocidades sem precedentes que observamos neste gás, que cronometrou entre cerca de 10, 000 a 20, 000 quilômetros por segundo, "de acordo com Rest. A equipe de pesquisa, Observatório Gemini, e o telescópio Blanco são todos apoiados pela U.S. National Science Foundation (NSF).

p "Vemos essas velocidades realmente altas o tempo todo em explosões de supernovas, onde a estrela é obliterada." Notas de Smith. Contudo, neste caso, a estrela sobreviveu, e explicar isso levou os pesquisadores a um novo território. "Algo deve ter despejado muita energia na estrela em um curto espaço de tempo, "disse Smith. O material expulso por Eta Carinae está viajando até 20 vezes mais rápido do que o esperado para ventos típicos de uma estrela massiva, então, de acordo com Smith e seus colaboradores, contar com a ajuda de duas estrelas parceiras pode explicar o fluxo extremo.

p Os pesquisadores sugerem que a maneira mais direta de explicar simultaneamente uma ampla gama de fatos observados em torno da erupção e do sistema estelar remanescente visto hoje é com uma interação de três estrelas, incluindo um evento dramático onde duas das três estrelas se fundiram em uma estrela monstro. Se for esse o caso, então o sistema binário atual deve ter começado como um sistema triplo, com uma dessas duas estrelas sendo a que engoliu seu irmão.

p "Compreender a dinâmica e o ambiente em torno das maiores estrelas da nossa galáxia é uma das áreas mais difíceis da astronomia, "disse Richard Green, Diretor da Divisão de Ciências Astronômicas da NSF, a principal agência de financiamento da Gemini. "Estrelas muito massivas têm vidas curtas em comparação com estrelas como o nosso Sol, mas, mesmo assim, pegá-lo no ato de um grande passo evolutivo é estatisticamente improvável. É por isso que um caso como o Eta Carinae é tão crítico, e por que a NSF apóia esse tipo de pesquisa. "

p Chris Smith, Chefe da Missão do Observatório AURA no Chile e também parte da equipe de pesquisa acrescenta uma perspectiva histórica. "Estou emocionado por podermos ver ecos de luz vindos de um evento que John Herschel observou na África do Sul em meados do século 19, "disse ele." Agora, mais de 150 anos depois, podemos olhar para trás no tempo, graças a esses ecos de luz, e desvendar os segredos deste aspirante a supernova usando a instrumentação moderna em Gêmeos para analisar a luz de maneiras que Hershel não poderia ter imaginado! "

p Eta Carinae é um tipo de estrela instável conhecido como Luminous Blue Variable (LBV), localizado a cerca de 7, 500 anos-luz da Terra em uma jovem nebulosa formadora de estrelas encontrada na constelação do sul de Carinae. A estrela é uma das intrinsecamente mais brilhantes da nossa galáxia e brilha cerca de cinco milhões de vezes mais brilhante do que o nosso Sol, com uma massa cerca de cem vezes maior. Estrelas como Eta Carinae têm as maiores taxas de perda de massa antes de sofrer explosões de supernova, mas a quantidade de massa expelida na Grande Erupção de Eta Carinae no século 19 excede qualquer outra conhecida.

p Eta Carinae provavelmente passará por uma verdadeira explosão de supernova em algum momento nos próximos meio milhão de anos, no máximo, mas possivelmente muito antes. Alguns tipos de supernovas foram vistos passando por explosões eruptivas como a de Eta Carinae apenas alguns anos ou décadas antes de sua explosão final, portanto, alguns astrônomos especulam que o Eta Carinae pode explodir mais cedo ou mais tarde.

p O Gemini Observations utilizou o Gemini Multi-Object Spectrograph no telescópio Gemini South no Chile e usou uma técnica poderosa chamada Nod and Shuffle que permite medições espectroscópicas muito melhoradas de fontes extremamente fracas, reduzindo os efeitos contaminantes do céu noturno. Os novos resultados são apresentados em dois artigos aceitos para publicação no Avisos mensais da Royal Astronomical Society .