Astrónomos Medem Distância Precisa de SS Cygni

Uma equipa de astrónomos utilizaram o Very Long Baseline Array (VLBA) e o European VLBI Network (EVN), duas redes gigantes de radiotelescópios nos Estados Unidos e na Europa e Ásia, para determinar com uma exactidão sem precedentes a distância ao sistema binário SS Cygni, um dos mais estudados no céu nocturno, a 372 anos-luz.

SS Cygni, como o nome indica, fica localizado na constelação do Cisne e é constituído por uma anã branca e uma anã vermelha que orbitam um centro de gravidade comum em apenas 6.6 horas. A gravidade intensa da anã branca captura material da companheira anã vermelha, menos maciça. Este material forma um disco de acreção em torno da anã branca. Nesse disco, o material é acelerado, é sujeito a fricção, e é aquecido a temperaturas muito elevadas até cair na superfície da anã branca. Com uma periodicidade (muito irregular) de aproximadamente 49 dias, o sistema tem erupções em que aumenta consideravelmente de brilho, passando da sua habitual magnitude 12-13 para um pico de magnitude 8 (100 vezes mais brilhante). Este tipo de sistema é designado de “nova anã” (“dwarf nova” em inglês).

(Representação artística do sistema SS Cygni. A estrela normal, anã vermelha, à esquerda, perde material para o disco de acreção que rodeia a anã branca. As erupções do sistema ocorrem quando este disco se torna instável. Crédito: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF)

A explicação mais aceite para estas erupções tem a ver com a velocidade do material no disco da anã branca até cair na superfície da mesma. Quando o material é transferido com um ritmo elevado da anã vermelha para o disco, este mantem-se em rotação estável. Quando o ritmo de transferência baixa o disco torna-se instável e dá origem às erupções observadas. Nestas ocasiões o sistema emite também ondas de rádio provenientes de jactos de partículas que se formam nos pólos do disco de acreção.

Este mecanismo explica de forma bastante satisfatória as características das novas anãs com a excepção, curiosamente, da SS Cygni, o protótipo da classe. De facto, observações realizadas com o telescópio espacial Hubble entre 1999 e 2004 permitiram calcular uma distância para SS Cygni na ordem dos 520 anos-luz. A ser aceite, esta distância faria SS Cygni a nova anã mais luminosa conhecida e a massa das componentes seria suficiente para manter o sistema sempre ao mais elevado ritmo de transferência, e portanto, sem erupções.

Para tentar esclarecer esta questão, e aproveitando o facto da estrela emitir ondas de rádio durante as erupções, os astrónomos, ajudados por astrónomos amadores da American Association of Variable Star Observers (AAVSO) que monitorizam regularmente o brilho do sistema, determinaram o seu paralaxe geométrico com enorme precisão observando o sistema em ondas de rádio através dos interferómetros VLBA e EVN, aproveitando a sua resolução sub-segundo de arco e usando como pontos de referência para a determinação do paralaxe galáxias ou quasares radio a distâncias imensas. As observações decorreram entre 2010 e 2012, em diferentes alturas do ano, e a distância obtida, de 372 anos-luz, mostra que SS Cygni é afinal uma nova anã perfeitamente normal que se encaixa perfeitamente no cenário acima descrito como explicação para as erupções. O paralaxe obtido com o telescópio Hubble estava sujeito a muitos factores de erro que agora se tornaram evidentes.

(O princípio geométrico subjacente à técnica do paralaxe para a determinação de distâncias a objectos astronómicos, aproveitando as diferentes perspectivas de observação oferecidas pela Terra ao longo da sua órbita em torno do Sol. Crédito: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF)

Vejam este vídeo excelente com a explicação do efeito de paralaxe e como este pode ser utilizado para determinar a distância a objectos astronómicos.

O artigo original foi publicado na revista Science.