De estrelas de nêutrons à buracos negros, o que mais resta de mortes de estrelas? As estrelas vivem vidas longas, de potências supergigantes que esvaziam seu combustível em milhões de anos para os anões frugais que podem persistir por trilhões. Do ponto de vista humano, eles estão por aí para sempre. Mas, apesar das aparências, as estrelas são quase estáticas. Elas cintilam, incham, encolhem e às vezes até explodem, transformando elementos em seus núcleos quentes em energia que sustenta seu calor e luz.Quando o fogo esfria e não há combustível para superar o esmagador aperto da gravidade, a estrela se transforma. Ela descarta o que não precisa mais e começa uma nova vida como uma brasa estelar. Muitas estrelas mantêm-se juntas após a morte, para que possamos parar para ver o que resta após a conclusão da festa.
Fora da destruição total em certos tipos de supernovas ou fusões exóticas, a maioria das estrelas "morre" de uma das três maneiras depois de usar suas reservas de combustível. Normal, as estrelas parecidas com o Sol se incham em gigantes vermelhas, derramam seus envelopes externos e expõem seus núcleos agora super comprimidos e quentes. Elas evoluem para estrelas anãs brancas de tamanho da Terra, seus poderosos raios ultravioleta definindo suas conchas em expansão como uma nebulosa planetária. Sois de 8 a 40 vezes mais maciços que o Sol, muitas vezes terminam suas vidas dramaticamente como supernovas. Durante o colapso da estrela, a implosão pode esmagar o núcleo além da densidade das anões brancas em uma estrela de nêutrons do tamanho de uma cidade modesta. Prótons e elétrons se fundem em um mar de nêutrons puros embalados com tanta força que duas massas solares de material espreitam em uma esfera entre 6 a 12 milhas (10-20 km). Se mais de três massas solares forem amassadas no núcleo em colapso, o colapso continuará até formar um buraco negro.
Somente anãs brancas são diretamente visíveis em modestos instrumentos amadores. A mais brilhante, Sirius B, brilha em magnitude +8,3, embora a mais fácil seja 40 Eridani B em magnitude +9,5. Muitos mais vista em torno de magnitude + 13-14 marca. Ninguém viu um buraco negro ainda e todas as estrelas de nêutrons são muito fracas em comprimentos de onda visíveis para serem vistas diretamente.
Isso não significa que você não pode inferir sua presença por como eles afetam seu meio ambiente, no entanto. Algumas estão envolvidas por discos de turbilhão roubados de um companheiro próximo. À medida que o material esfrega-se enquanto afunila o disco para a estrela de nêutrons ou para dentro do buraco negro, a fricção aquece em questão de bilhões de graus, gerando tudo, desde os raios-X até a luz visível. Exemplos de todos os três pontos finais estelares são visíveis nos céus de junho. Nós visitaremos a anã branca em evolução dentro da Nebulosa do Dumbbell (M27), a estrela de nêutrons em uma das mais brilhantes fontes de raios X do céu, Scorpius X-1 e o buraco negro de massa estelar V4641 Sgr em Sagitário. V4641 Sgr, como Sco X-1, é cercado por um disco de acréscimo de gás incandescente roubado de um companheiro próximo.
Não há anãs brancas brilhantes e solitárias no céu noturno de verão para os observadores do céu do meio do norte, por isso escolhi uma nebulosa planetária. Mas se um anão singular é o seu objetivo, fique atento à Estrela de Van Maanen em Peixes. Brilhando vagamente em magnitude +12.4, deveria vir a uma melhor visão em julho. Enquanto isso, procuraremos nossa anã branca em espera no coração de uma das mais brilhantes e fáceis de encontrar nebulosas planetárias no céu, o Dumbbell , na constelação Vulpecula. Listado em magnitude +13,5, é um golpe no centro da nebulosa; Um alcance de 8 polegadas ampliando em torno de 100-150 × irá puxá-lo para fora da nebulosidade circundante.
A estrela predecessora era uma gigante vermelha que soltou sua bagagem atmosférica em fortes ventos estelares há cerca de 3.000 anos atrás. O calor residual dos bons velhos tempos, quando a estrela ainda queimava o combustível nuclear, combinado com a contração gravitacional, aqueceram o núcleo antigo para 84.725 °C (153,000 °F), mais de 15 vezes mais quente do que o Sol. Quantidades consideráveis de luz UV emitida pela anã estimulam os gases na nebulosa a brilhar como o sinal de néon em sua barra ou bar favorito.
Com bilhões de anos de tempo em suas mãos, a anã branca cresce gradualmente mais frio até se tornar uma anã preta hipotética, o equivalente estelar de uma brasa negra e resfriada. Ninguém jamais observou uma anã negra porque o universo ainda é muito jovem para ter produzido qualquer coisa parecida.
A nossa próxima estrela ainda por muito tempo depois da data de validade, Scorpius X-1 , foi descoberta em 1962. Também conhecida pela designação de estrela variável, V818 Sco, é a fonte mais consistente de raios-X no céu fora do Sol. A fonte de toda essa energia é uma estrela de nêutrons com uma massa de 1,4 vezes a do gás de sifão do Sol a partir de uma estrela doadora próxima à órbita com pouco menos de uma massa solar. O material é puxado para um disco de acúmulo giratório e, finalmente, cai na superfície da estrela de nêutrons. Devido à extrema gravidade da estrela, o gás caindo libera muito mais energia do que a fusão termonuclear. Acelerado a 180.000.000 °F (100.000.000 °C), o sistema emite gotas de luz através do espectro eletromagnético. Através de nossos escopos, vemos esse terror santo como flutuações de luz irregular entre magnitude +12 e +13.
Sco X-1 é o que resta de uma supernova que explodiu cerca de 30 milhões de anos atrás. Através do telescópio, não parece diferente de uma estrela, mas que, se observada por várias semanas, mostrará variações óbvias na luz à medida que o material dentro do disco de acréscimo caia na superfície da estrela de nêutrons. As estrelas guias brilhantes tornam fácil encontrar este objeto excepcional.
Algum dia em breve, vamos imaginar o buraco negro supermassivo localizado no centro da Via Láctea. Já estão em curso observações em torno do telescópio Event Horizon - oito radiotelescópios ao redor do mundo ligados eletronicamente. O último que eu li, a primeira imagem é esperada no início de 2018. Enquanto esperamos, vamos cavar no Teapot de Sagitário e colocar a mira em uma fraca "estrela" sujeita a variações de luz selvagens e loucas. V4641 Sagittarii é um buraco negro de massa estelar (contra as centenas de milhares a bilhões na variedade supermassiva) escondendo cerca de 3-10 massas solares de material à vista, a mais de 24 mil anos-luz de distância.
Como sabemos que está lá? O sistema anunciou sua presença em 1999 com uma explosão repentina de poderosos raios-X e um salto de duas magnitudes no brilho visual. Por um tempo, foi a fonte de raios-X mais brilhante no céu e estudada por astrônomos em todo o mundo, usando rádio telescópios, bem como a órbita Rossi X-Ray Timing Explorer (RXTE). Aquisição de raios-X cintilantes e jatos poderosos que arremessam partículas no espaço quase a velocidade da luz apontada para um buraco negro de cerca de 11-37 milhas (18-60 km). Em um cenário agora familiar, o buraco negro funde o material de uma estrela normal em um disco de acréscimo. Flare-ups dentro do disco criam as variações de luz. V4641 Sgr pode estar em um campo relativamente lotado, mas não é muito difícil de encontrar, uma vez que está a apenas 15 minutos do norte ao nordeste de uma estrela de 6,5 magnitudes. Uma vez que você centrou seu escopo na estrela, use o gráfico AAVSO para chegar ao sistema do buraco negro. Enquanto escrevo, o V4641 Sgr pairava entre magnitude + 13.3-13.5 por algum tempo, mas você nunca sabe quando isso pode mudar. Durante a erupção de setembro de 1999, disparou até a magnitude +10,3. Depois de diminuir de volta em meados da década de 13, nos surpreendeu novamente em agosto de 2003, com mais um aumento de +11,5, seguido de uma explosão semelhante em junho de 2005. Editor Paulo Gomes de Araújo Pereira.
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