Quando uma estrela maciça fica sem combustível, ela entra em colapso e explode como uma supernova.
© NASA/NOAO (imagem composta em raios X e no óptico do DEM L241)
Embora estas explosões são extremamente poderosas, é possível que uma estrela companheira suporte a explosão. Uma equipe de astrônomos usando o observatório de raios X Chandra da NASA e outros telescópios encontrou evidências para um desses sobreviventes.
Esta intrépida estrela está num campo de destroços da explosão estelar, também chamada de remanescente de supernova, localizada em uma região HII chamado DEM L241. Uma região HII é criada quando a radiação de estrelas quentes e jovens despojam os elétrons de átomos de hidrogênio neutro (HI) para formar nuvens de hidrogênio ionizado (HII). Esta região HII está localizada na Grande Nuvem de Magalhães, uma pequena galáxia companheira da Via Láctea.
Uma nova imagem composta da DEM L241 contém dados do Chandra (roxo), que descreve o remanescente de supernova. O restante permanece quente e, portanto, emite raios X brilhantes durante milhares de anos depois que explosão original ocorreu. Também estão incluídos nesta imagem dados ópticos da Magellanic Cloud Emission Line Survey (MCELS) obtidos de telescópios terrestres no Chile (amarelo e ciano), na registra a emissão HII produzida pelo DEM L241. Dados ópticos adicionais do Digitized Sky Survey (branco) também estão incluídos, mostrando estrelas no campo de visão.
R. Davies, K. Elliott, e J. Meaburn, cujas iniciais de seus sobrenomes foram combinadas para dar o nome do objeto DEM L241, em 1976. Os dados recentes do Chandra revelaram a presença de uma fonte de raios X pontual no mesmo local de uma jovem estrela massiva dentro do remanescente de supernova remanescente.
Os astrônomos podem analisar os detalhes dos dados do Chandra para recolher pistas importantes sobre a natureza das fontes de raios X. Por exemplo, quão brilhantes são os raios X são, como eles mudam ao longo do tempo, e como eles são distribuídos em toda a gama de energia que Chandra observa.
Neste caso, os dados sugerem que a fonte é uma componente de um sistema binário. Em um par tão celestial, seja uma estrela de nêutrons ou um buraco negro (formada quando a estrela foi supernova) está em órbita com uma estrela muito maior do que o nosso Sol. À medida que orbitam um ao outro, a estrela de nêutrons ou um buraco negro denso puxa o material para longe da sua estrela companheira através do vento de partículas que flui longe de sua superfície. Se esse resultado for confirmado, DEM L241 seria apenas o terceiro binário, contendo tanto uma estrela massiva e uma estrela de nêutrons ou um buraco negro, já encontrado no rescaldo de uma supernova.
Os dados de raios X do Chandra também mostram que o interior do supernova é enriquecido em oxigênio, neônio e magnésio. Este enriquecimento e a existência da estrela maciça implica que a estrela que explodiu tinha uma massa maior do que 25 vezes, para talvez até 40 vezes, a do Sol.
Observações ópticas com telescópio de 1,9 metros do Observatório Astronômico Sul Africano mostra que a velocidade da estrela maciça está mudando e que orbita em torno da estrela de nêutrons ou um buraco negro com um período de dezenas de dias. A medição detalhada da variação de velocidade da estrela maciça companheira deve fornecer uma prova definitiva da existência ou não do binário contendo um buraco negro.
Evidências indiretas já existem em outros remanescentes de supernovas que foram formados pelo colapso de uma estrela para gerar um buraco negro. No entanto, se a estrela em colapso no DEM L241 acabar por ser um buraco negro, isto forneceria a evidência mais contundente ainda para um evento tão catastrófico.
O que o futuro reserva para este sistema?
Se o pensamento mais recente estiver correto, a estrela maciça será destruída em uma explosão de supernova daqui a alguns milhões de anos. Quando isso acontecer, ela pode formar um sistema binário que conterá duas estrelas de nêutrons ou uma estrela de nêutrons e um buraco negro, ou até mesmo um sistema com dois buracos negros.
Um artigo descrevendo os resultados foi publicado no The Astrophysical Journal.
Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
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