segunda-feira, 20 de abril de 2020

Uma das supernovas mais luminosas já descobertas

No início de 2016, em um ponto no céu a meio caminho entre a Ursa Maior e o Polaris, a supernova mais luminosa já observada disparou.


© M. Weiss (ilustração da supernova SN 2016aps)

Mas não há necessidade de verificar seu registro de observação ou arquivo de fotos: a explosão ocorreu em uma pequena galáxia a cerca de 3 bilhões de anos-luz de distância e nunca se tornou mais brilhante que a magnitude 18. O limite de percepção visual humana é de magnitude 6 e inferior.

Os astrônomos descobriram a supernova, denominada SN 2016aps, em 22 de fevereiro de 2016, usando o telescópio Pan-STARRS em Haleakala, Havaí. Após quatro anos de observações de acompanhamento com vários telescópios terrestres e espaciais, incluindo Keck e o telescópio espacial Hubble, uma equipe liderada por Matt Nicholl (Universidade de Birmingham, Reino Unido) publicou suas descobertas na Nature Astronomy.

De acordo com Nicholl e seus colegas, a energia irradiada da explosão foi de 5 x 1044  joule, cerca de quatro vezes a produção total de energia do nosso Sol durante toda a sua vida útil de 10 bilhões de anos e 500 vezes a energia irradiada média de uma supernova normal.

Uma explosão de 2015 conhecida como ASASSN-15lh ainda era mais luminosa, mas ninguém sabe se ela realmente era uma supernova, poderia ter sido um evento de perturbação das marés, onde uma estrela é destruída pelas forças de maré de um buraco negro supermassivo.

Por outro lado, a SN 2016aps não estava perto de um núcleo galáctico, estava em uma região de formação de estrelas e tinha um espectro que se parecia com outras supernovas ultraluminosas. No entanto, o evento ainda pode ter sido um evento de ruptura de maré por um buraco negro de massa intermediária.

Se a SN 2016aps realmente fosse uma supernova, sua extrema luminosidade não poderia ser explicada pelo decaimento radioativo ou transporte de neutrinos. Os pesquisadores argumentam que a estrela pode ter sido cercada por uma espessa camada de material, provavelmente camadas estelares externas lançadas anteriormente. A colisão da supernova ejecta com essa concha poderia ter transformado metade de sua energia cinética em radiação. Mas, mesmo assim, não está claro o que tornou a explosão tão enérgica.

Como foi proposto para outras supernovas  muito luminosas, o núcleo da estrela massiva progenitora pode ter colapsado em um magnetar de milissegundos, uma estrela de nêutrons fortemente magnetizada que gira centenas de vezes por segundo. A rotação do magnetar teria fornecido a aceleração a supernova ejetando com tremendas velocidades. Ou a SN 2016aps pode ter sido uma supernova de instabilidade de pares, na qual a formação de pares elétron-pósitron no núcleo da estrela em colapso desencadeia uma explosão termonuclear descontrolada.

Dada a assinatura de hidrogênio relativamente forte no espectro da supernova, os pesquisadores sugerem que a estrela progenitora pode ter sido a remanescente de mais de 100 massas solares da fusão de duas estrelas menos massivas.

Os futuros telescópios, como o Observatório Vera C. Rubin e o telescópio espacial James Webb, poderão encontrar mais eventos energéticos. De fato, a equipe de Nicholl argumenta que o JWST poderia detectar uma explosão como a SN 2016, que passou para um desvio para o vermelho de 5, oferecendo um meio de investigar diretamente a morte de estrelas da primeira geração.

Fonte: SKY & Telescope

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