Uma equipe internacional de astrônomos descobriu duas estrelas em um par binário que completam uma órbita em torno uma da outra em pouco mais de três horas, residindo na nebulosa planetária M3-1. Notavelmente, as estrelas podem conduzir a uma explosão de nova, um evento totalmente inesperado com base em nossa compreensão atual da evolução de estrelas binárias. O time, liderado por David Jones, do Instituto Astrofisica de Canarias e da Universidad de La Laguna, relatar suas descobertas em Avisos mensais da Royal Astronomical Society:cartas .

As nebulosas planetárias são cascas brilhantes de gás e poeira formadas a partir das camadas externas de estrelas como nosso próprio Sol, que eles lançam durante os estágios finais de sua evolução. Em muitos casos, a interação com uma estrela companheira próxima desempenha um papel importante na ejeção deste material e na formação das elaboradas estruturas vistas nas nebulosas planetárias resultantes.

A nebulosa planetária M3-1 está localizada na constelação de Canis Major, a uma distância de aproximadamente 14, 000 anos-luz. M3-1 era um candidato firme para hospedar uma estrela central binária, já que sua estrutura com jatos e filamentos proeminentes é típica dessas interações de estrelas binárias.

Usando os telescópios do Observatório Europeu do Sul (ESO) no Chile, A equipe de Jones olhou para o M3-1 por um período de vários anos. No processo, eles descobriram e estudaram as estrelas binárias no centro da nebulosa.

"Sabíamos que M3-1 tinha que hospedar uma estrela binária, então começamos a adquirir as observações necessárias para provar isso e para relacionar as propriedades da nebulosa com a evolução da estrela ou estrelas que a formaram ", diz Brent Miszalski, pesquisador do Southern African Large Telescope, e coautor do estudo.

As duas estrelas estão tão próximas que não podem ser resolvidas a partir do solo, então, em vez disso, a presença da segunda estrela é inferida da variação de seu brilho combinado observado - mais obviamente por eclipses periódicos de uma estrela pela outra, que produzem quedas marcantes no brilho.

"Quando começamos as observações, ficou imediatamente claro que o sistema era binário ", explica Henri Boffin, pesquisador do European Southern Observatory na Alemanha. "Vimos que a estrela aparentemente única no centro da nebulosa estava mudando rapidamente de brilho, e sabíamos que isso devia ser devido à presença de uma estrela companheira. "

A equipe descobriu que a estrela central da nebulosa planetária M3-1 tem uma das estrelas centrais binárias de período orbital mais curto conhecido até hoje, em pouco mais de três horas. As observações do ESO também mostram que as duas estrelas - provavelmente uma anã branca com uma companheira da sequência principal de baixa massa - estão quase se tocando.

Como resultado, o par provavelmente sofrerá uma chamada erupção de nova, o resultado da transferência de material de uma estrela para outra. Quando isso atinge uma massa crítica, ocorre uma violenta explosão termonuclear e o brilho do sistema aumenta temporariamente em até um milhão de vezes.

“Depois das várias campanhas de observação no Chile, tínhamos dados suficientes para começar a entender as propriedades das duas estrelas - suas massas, temperaturas e raios "diz Paulina Sowicka, um Ph.D. estudante do Centro Astronômico Nicolas Copernicus na Polônia. "Foi uma verdadeira surpresa que as duas estrelas estivessem tão próximas e tão grandes que quase se tocassem. Uma explosão de nova poderia ocorrer em apenas alguns milhares de anos a partir de agora."

A teoria sugere que estrelas binárias devem ser bem separadas após a formação de uma nebulosa planetária. Deve levar muito tempo antes que comecem a interagir novamente e eventos como as novas se tornem possíveis.

Em 2007, astrônomos observaram uma explosão de nova diferente, conhecido como Nova Vul 2007, dentro de outra nebulosa planetária.

Jones comenta:"O evento de 2007 foi particularmente difícil de explicar. No momento em que as duas estrelas estão perto o suficiente para uma nova, o material na nebulosa planetária deveria ter se expandido e se dissipado tanto que não é mais visível. "

O novo evento adiciona ao enigma, acrescenta Jones:"Nas estrelas centrais de M3-1, encontramos outro candidato para uma erupção de nova semelhante em um futuro relativamente próximo. "

A equipe agora espera realizar mais estudos sobre a nebulosa e outras semelhantes, ajudando a lançar luz sobre os processos físicos e origens de novas e supernovas, alguns dos fenômenos mais espetaculares e violentos do universo.