Uma estrela em movimento rápido está colidindo com gás interestelar, criando um choque de arco espetacular
Uma visão de vários comprimentos de onda de Zeta Ophiuchi. Crédito:Raio-X:NASA/CXC/Dublin Inst. Estudos Avançados/S. Green et ai.; Infravermelho:NASA/JPL/Spitzer
Zeta Ophiuchi teve uma vida interessante. Começou como uma grande estrela típica, cerca de vinte vezes mais massiva que o sol. Ele passou seus dias orbitando alegremente uma grande estrela companheira até que sua companheira explodiu como uma supernova cerca de um milhão de anos atrás. A explosão ejetou Zeta Ophiuchi, então agora está acelerando pelo espaço interestelar. Claro, a supernova também expeliu as camadas externas da estrela companheira, então, em vez de espaço vazio, nossa estrela corajosa também está acelerando através do gás remanescente. Como dizem no Facebook, é complicado. E isso é uma ótima notícia para os astrônomos, como mostra um estudo recente.
Zeta Ophiuchi é mais famosa por belas imagens como a acima. Ao atravessar o gás interestelar, a estrela criou ondas de choque aquecidas que brilham em tudo, desde o infravermelho até os raios X. A física dessas ondas de choque é tremendamente complexa. É governado por um conjunto de equações matemáticas conhecidas como magnetohidrodinâmica, que descreve o comportamento dos gases fluidos e seus campos magnéticos circundantes. Modelar essas equações é ruim o suficiente, mas quando você tem movimento turbulento, como ondas de choque, as coisas ficam ainda piores. É por isso que Zeta Ophiuchi é tão importante. Como temos uma visão tão boa de sua onda de choque, podemos comparar nossas observações com simulações de computador.
Neste último estudo, a equipe criou modelos de computador simulando a onda de choque perto de Zeta Ophiuchi. Eles então compararam esses modelos com observações em infravermelho, visível e raios-X. Seu objetivo é determinar quais simulações são as mais precisas para que os modelos possam ser ainda mais refinados. De seus três modelos, dois deles previram que a região mais brilhante das emissões de raios X deveria estar na borda da onda de choque mais próxima da estrela, e é isso que observamos. Mas todos os três modelos também previram que as emissões de raios X deveriam ser mais fracas do que observamos, então nenhum dos modelos é totalmente preciso. Mas esses modelos são difíceis de fazer bem, e este trabalho é um bom começo.
Uma onda de choque simulada de Zeta Ophiuchi. Crédito:Green, et al
A diferença no brilho dos raios X é provavelmente devido ao movimento turbulento dentro da onda de choque. A equipe planeja incluir parte desse movimento turbulento em modelos futuros. Por meio de várias iterações, eles devem ser capazes de criar uma simulação que modele de perto essa onda de choque interestelar.
A magnetohidrodinâmica é uma parte central de muitos processos astrofísicos, desde explosões solares até a formação de planetas, até os poderosos motores de buracos negros dos quasares. A maioria dessas interações está escondida pela distância ou poeira, então é ótimo que Zeta Ophiuchi possa dar aos astrônomos uma visão chocante dessa física complexa.
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