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# Física# Astrofísica solar e estelar

Os Segredos Empoeirados de WR 125

Um olhar mais de perto sobre a formação de poeira no sistema estelar binário WR 125.

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WR 125: Estrelas e PoeiraWR 125: Estrelas e Poeirapoeira no sistema binário de WR 125.Analisando a dinâmica de formação de
Índice

WR 125 é um sistema de estrelas binárias que contém uma estrela Wolf-Rayet, que é uma estrela massiva que perdeu suas camadas externas e agora tá quente e densa. Esse sistema, que foi estudado de perto, é interessante porque produz Poeira, especialmente durante certos momentos da sua órbita. Entender como e quando essa poeira se forma pode nos dizer muito sobre os ciclos de vida das estrelas e o ambiente em que elas existem.

A Estrela Wolf-Rayet

As Estrelas Wolf-Rayet são conhecidas por seus ventos fortes e são classificadas em diferentes tipos baseadas na composição. Algumas são ricas em nitrogênio, enquanto outras, como a de WR 125, são ricas em carbono. Essas estrelas desempenham um papel significativo na galáxia contribuindo para o conteúdo de poeira, especialmente em regiões com baixa metallicidade, onde fontes tradicionais de poeira de supernova podem não ser tão evidentes.

A Importância da Produção de Poeira

A poeira é crucial para muitos processos no universo. Ela contribui para a formação de novas estrelas e planetas e ajuda a resfriar nuvens de gás. Em sistemas de estrelas binárias, a poeira é frequentemente formada quando os ventos de duas estrelas colidem. Para WR 125, a formação de poeira acontece de forma mais evidente quando as estrelas estão mais próximas uma da outra em suas órbitas.

Observações de WR 125

Observações recentes de WR 125 foram feitas através de várias pesquisas e telescópios infravermelhos, levando a descobertas significativas. O sistema recentemente passou por um episódio de criação de poeira que foi notado primeiro em dados infravermelhos. Novos dados de fotometria mostraram que essa não foi a primeira vez; já teve uma explosão de poeira antes, que rolou no início dos anos 1990.

Usando técnicas de infravermelho próximo e médio, os cientistas conseguiram observar as propriedades dessa poeira e sua relação com o comportamento orbital do sistema. Essas informações ajudam a estabelecer com que frequência a poeira é produzida e sob quais condições.

Propriedades Orbitais

Determinar as propriedades orbitais de WR 125 é desafiador por causa do seu longo período orbital, que dura cerca de 28,12 anos. As medições feitas a partir de espectros ópticos permitiram que os pesquisadores definissem restrições nos elementos da sua órbita. Esse sistema tem uma excentricidade leve, o que significa que a órbita é um pouco alongada em vez de circular. Os cálculos são principalmente baseados no movimento da estrela Wolf-Rayet, já que os dados da estrela companheira são menos claros.

Características da Poeira

A poeira produzida em WR 125 tem uma temperatura de cerca de 580 K, indicando que ela é relativamente quente comparada à poeira formada em outros sistemas. As observações infravermelhas da poeira mostraram um padrão que combina com explosões anteriores, mostrando um comportamento consistente ao longo do tempo. As características da poeira sugerem que é provavelmente carbono amorfo.

Mecanismo de Formação de Poeira

O processo de formação de poeira em WR 125 provavelmente ocorre quando os ventos da estrela Wolf-Rayet colidem com aqueles da sua estrela companheira do tipo O, especialmente perto do seu ponto de maior proximidade. Essa colisão cria uma onda de choque que aumenta a densidade do gás, permitindo condições favoráveis para a formação de poeira.

Comparação com Outros Sistemas

Comparado a sistemas semelhantes como WR 140, WR 125 tem um período orbital mais longo e um padrão diferente de criação de poeira. WR 140 é conhecido por sua alta excentricidade e produz poeira em um intervalo de tempo mais definido perto da passagem pelo periastro. Em contraste, a formação de poeira em WR 125 dura mais, mostrando um caminho evolutivo diferente.

Técnicas Observacionais

Várias técnicas foram usadas para estudar WR 125, incluindo fotometria e espectroscopia infravermelha. Esses métodos ajudam a analisar a luz emitida pelas estrelas e a poeira ao redor delas. Observações regulares permitiram que os cientistas acompanhassem mudanças no sistema ao longo do tempo, incluindo os episódios recentes de criação de poeira.

Monitoramento e Pesquisa Futuras

O monitoramento contínuo de WR 125 é essencial para acompanhar mudanças na produção de poeira e nas características orbitais. Coletando mais dados, os pesquisadores podem refinar seus modelos e entender melhor os mecanismos por trás da formação de poeira em sistemas de estrelas binárias.

Conclusão

WR 125 apresenta um caso intrigante no estudo das estrelas Wolf-Rayet e da formação de poeira no universo. Estudos em andamento continuarão a revelar insights sobre o comportamento dessas estrelas massivas e suas interações, contribuindo significativamente para nossa compreensão da evolução estelar e da produção de poeira cósmica.

Fonte original

Título: The long-period spectroscopic orbit and dust creation in the Wolf-Rayet binary system WR 125

Resumo: Several long-period binaries with a carbon-rich Wolf-Rayet star and an O star produce dust in their wind collisions. In eccentric binaries, this is seen most strongly near periastron passage. The exact conditions leading to dust creation require orbital properties to be determined, which is difficult owing to their long periods. Recently, the binary system WR 125 (WC7+O9III) began a dust creation episode seen through an infrared outburst first detected by NEOWISE-R, which was the first outburst detected since 1991. We present new near- and mid-infrared photometry, which we use to show consistency between the two outbursts and derive an orbital period of 28.12$^{+0.10}_{-0.05}$ yr. We use a long time-series of optical spectra to place the first constraints on its orbital elements, on the assumption that this system will produce dust near periastron. The orbit has a mild eccentricity of 0.29$\pm$0.12 and is only derived for the Wolf-Rayet component, as the O star's radial velocities have noise that is likely larger than the expected semi-amplitude of the orbit. We also present SOFIA/FORCAST grism spectroscopy to examine the infrared spectral energy distribution (SED) of the dust during this outburst, comparing its properties to other WCd binaries, deriving a dust temperature of 580 K in 2021. This collection of observations will allow us to plan future observations of this system and place the system in the context of dust-creating Wolf-Rayet binaries.

Autores: Noel D. Richardson, Andrea R. Daly, Peredur M. Williams, Grant M. Hill, Victor I. Shenavrin, Izumi Endo, André-Nicolas Chené, Nicole Karnath, Ryan M. Lau, Anthony F. J. Moffat, Gerd Weigelt

Última atualização: 2024-05-16 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2405.10454

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2405.10454

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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