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Supernova ejetada das páginas da Historia


Esta imagem mais recente de G11.2-0.3 mostra raios-X de baixa energia a vermelho, raios-X na gama média a verde, e raios-X altamente energéticos detetados pelo Chandra a azul. Os dados de raios-X foram sobrepostos num campo ótico do DSS (Digitized Sky Survey), que mostra estrelas no primeiro plano.
Crédito: raios-X - NASA/CXC/NCSU/K. Borkowski et al.; ótico - DSS

Um novo olhar sobre os detritos de uma estrela que explodiu na nossa Galáxia ajudou os astrônomos a reexaminar quando a supernova realmente teve lugar. Observações recentes do remanescente de supernova chamado G11.2-0.3, com o Observatório de raios-X Chandra da NASA, arrancaram a sua ligação a um evento registado pelos chineses no ano 386.

As supernovas históricas e seus remanescentes podem ter ligações tanto a observações astronomicas atuais, bem como a registos históricos do evento. Uma vez que pode ser difícil determinar, a partir de observações recentes do remanescente, exatamente quando é que a supernova ocorreu, as supernovas históricas fornecem informações importantes sobre estas cronologias estelares. Os detritos estelares podem dizer-nos muito sobre a natureza da estrela que explodiu, mas a interpretação torna-se muito mais simples tendo uma idade conhecida.

Novos dados de G11.2-0.3 pelo Chandra mostram a existência de nuvens densas de gás situadas ao longo da linha de visão entre o remanescente de supernova e a Terra. As observações infravermelhas com o Telescópio Hale de 5 metros do Observatório Palomar já tinham indicado anteriormente que partes do remanescente eram fortemente obscurecidas por poeira. Isto significa que a supernova responsável por este objeto teria sido simplesmente demasiado fraca para poder ser vista a olho nu no ano 386. Isto deixa a natureza do evento observado nesse ano como um mistério.

A nova imagem de G11.2-0.3 foi divulgada em conjunto com o workshop desta semana intitulado "A Ciência do Chandra para a Próxima Década", que teve lugar em Cambridge, no estado americano de Massachusetts. Apesar do workshop se focar na ciência inovadora e emocionante que o Chandra poderá levar a cabo nos próximos dez anos, G11.2-0.3 é um exemplo de como este "Grande Observatório" nos ajuda a entender melhor a história complexa do Universo e dos objetos aí presentes.

Aproveitando as operações bem-sucedidas do Chandra desde que foi lançado para o espaço em 1999, os astrônomos foram capazes de comparar observações de G11.2-0.3 realizadas em 2000 com aquelas obtidas em 2003 e mais recentemente em 2013. Esta longa linha de base permitiu aos cientistas medir o quão rápido o remanescente está em expansão. Usando estes dados para extrapolar o passado, determinaram que a estrela que criou G11.2-0.3 explodiu há algures entre 1400 e 2400 anos, da perspetiva da Terra.

Os dados anteriores de outros observatórios haviam mostrado que este remanescente era o produto de uma supernova criada a partir do colapso e explosão de uma estrela massiva. A cronologia revista da explosão, com base nos dados recentes do Chandra, sugere que G11.2-0.3 é uma das mais jovens supernovas na Via Láctea. A supernova mais jovem, Cassiopeia A, tem também uma idade determinada a partir da expansão do seu remanescente e, tal como G11.2-0.3, não foi observada durante a data estimada da sua explosão, 1680, devido ao obscurecimento da poeira. Até agora, a Nebulosa do Caranguejo, o remanescente de supernova observado no ano 1054, permanece o único firmemente identificado de uma enorme explosão estelar na nossa Galáxia (existem outros remanescentes bem identificados, mas de outros tipos mais pequenos).

Embora a imagem do Chandra pareça mostrar que o remanescente tem uma forma muito circular e simétrica, os detalhes dos dados indicam que o gás para onde o remanescente está a expandir-se é irregular. Devido a isto, os investigadores propõem que a estrela que explodiu tenha perdido quase todas as suas regiões exteriores, quer seja num vento assimétrico de gás soprado para longe da estrela, quer seja numa interação com uma estrela companheira. Pensam que a estrela mais pequena, deixada para trás, teria então soprado gás para longe a uma velocidade ainda superior, varrendo gás anteriormente perdido no vento e formando a concha densa. A estrela teria então explodido, produzindo o remanescente de supernova G11.2-0.3 visto hoje.

A explosão da supernova também produziu um pulsar - uma estrela de neutrões que gira rapidamente - e uma nebulosa de vento de pulsar, aqui vista como a emissão azulada de raios-X no centro do remanescente. A combinação da rápida rotação do pulsar com o forte campo magnético gera um campo eletromagnético intenso que produz jatos de matéria e antimatéria que se afastam dos polos norte e sul do pulsar, e um vento intenso que flui para fora ao longo do seu equador.

O artigo que descreve estes resultados foi publicado na edição de 9 de março de 2016 na revista The Astrophysical Journal e está disponível online.


Candidatas a supernovas históricas.
Crédito: NASA/CXC/SAO

FONTE: http://www.ccvalg.pt/

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