terça-feira, 15 de janeiro de 2019

Encontrada fonte de raios X no interior de supernova misteriosa

Os telescópios espaciais de alta energia da ESA, INTEGRAL e XMM-Newton, ajudaram a encontrar uma poderosa fonte de raios X no centro de uma explosão estelar, de brilho e evolução sem precedentes, que apareceu subitamente no céu.

AT2018cow

© Sloan Digitized Sky Survey (AT2018cow)

A AT2018cow explodiu dentro de ou próximo da galáxia CGCG 137-068, localizada a cerca de 200 milhões de anos-luz de distância na direção da constelação de Hércules. Esta ampliação mostra a posição do fenômeno.

O telescópio ATLAS no Havaí foi o primeiro a avistar o fenômeno, desde então chamado AT2018cow, no dia 16 de junho. Pouco tempo depois, astrônomos de todo o mundo apontaram telescópios terrestres e espaciais para o objeto celeste recém-descoberto, localizado numa galáxia a aproximadamente 200 milhões de anos-luz.

Rapidamente perceberam que era algo completamente novo. Em apenas dois dias, o objeto excedeu o brilho de qualquer supernova observada anteriormente, uma poderosa explosão de uma estrela massiva e velha que expele a maior parte do seu material para o espaço circundante, varrendo a poeira e os gases interestelares na sua vizinhança.

As observações dos primeiros 100 dias da existência do objeto cobriu todo o espectro eletromagnético da explosão, desde o rádio até aos raios gama.

A análise, que inclui observações do INTEGRAL e XMM-Newton da ESA, bem como dos telescópios espaciais NuSTAR e Swift da NASA, encontrou uma fonte de raios X altamente energéticos situada no interior da explosão.

O comportamento desta fonte, revelado nos dados, sugere que o fenômeno estranho pode ser ou um buraco negro nascente ou uma estrela de nêutrons com um poderoso campo magnético, sugando o material circundante.

A explosão AT2018cow não foi apenas 10 a 100 vezes mais brilhante do que qualquer outra supernova já observada anteriormente: também atingiu o pico de luminosidade muito mais depressa do que qualquer outro evento conhecido anteriormente, em apenas alguns dias em comparação com as duas semanas normais.

O INTEGRAL fez as suas primeiras observações do fenômeno cerca de cinco dias depois de ter sido relatado e manteve o monitoramento durante 17 dias. Os seus dados mostraram-se cruciais para a compreensão do estranho objeto.

Assim, enquanto os dados do NuSTAR revelaram em grande detalhe o espectro de raios X, com o INTEGRAL os astrônomos foram capazes de ver o espectro inteiro da fonte, incluindo o seu limite superior em raios gama suaves.

Dado que o INTEGRAL continuou a monitorar a explosão AT2018cow por um maior período de tempo, os seus dados também puderam mostrar que o sinal de raios X altamente energéticos estava gradualmente desvanecendo.

Estes raios X altamente energéticos que desapareceram se dá o nome radiação reprocessada, a radiação da fonte que interage com material expelido pela explosão. À medida que o material se afasta do centro da explosão, o sinal diminui gradualmente e acaba por desaparecer completamente.

No entanto, neste sinal os astrônomos foram capazes de encontrar padrões típicos de um objeto que atrai matéria dos seus arredores, seja um buraco negro ou uma estrela de nêutrons.

Entretanto, o XMM-Newton observou esta explosão incomum duas vezes nos primeiros 100 dias da sua existência. Detectou a parte menos energética da sua emissão de raios X que vem diretamente do "motor" no núcleo da explosão. Ao contrário dos raios X altamente energéticos provenientes do plasma circundante, ainda são visíveis os raios X de baixa energia da fonte.

Os astrônomos planejam usar o XMM-Newton para realizar uma observação de acompanhamento no futuro, o que permitirá com que compreendam o comportamento da fonte ao longo de um maior período de tempo e em grande detalhe.

Os conhecimentos detalhados que que foram reunidos sobre o funcionamento da misteriosa explosão AT2018cow só foram alcançados graças à ampla cooperação e combinação de muitos telescópios.

Um novo novo artigo foi aceito para publicação na revista The Astrophysical Journal.

Fonte: ESA

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