sábado, 1 de agosto de 2020

Encontrado possível sinal de estrela de nêutrons na Supernova 1987A

Duas equipas de astrônomos têm um argumento convincente sobre o mistério de 33 anos que envolve a supernova SN 1987A.

© NRAO/ALMA/Hubble (estrela de nêutrons na Supernova 1987A)

Na imagem a cor vermelha mostra poeira e gás frio no centro do remanescente de supernova, obtido no rádio com o ALMA. Os tons esverdeados e azulados revelam onde a onda de choque em expansão da estrela que explodiu está colidindo com um anel de material em torno da supernova. O verde representa o brilho da luz visível, pelo telescópio espacial Hubble da NASA. A cor azul revela o gás mais quente e tem por base dados obtidos pelo observatório de raios X Chandra da NASA. O anel brilhou inicialmente devido ao flash de luz da explosão original. Ao longos dos anos, o anel de material aumentou consideravelmente de brilho à medida que a onda de choque da explosão colidia com ele.

Com base em observações do ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) e num estudo teórico de acompanhamento, os cientistas fornecem novas informações para o caso de que uma estrela de nêutrons está escondida nas profundezas do remanescente da estrela que explodiu. Esta seria a estrela de nêutrons mais jovem conhecida até à data.

Desde que os astrônomos testemunharam uma das explosões mais brilhantes de uma estrela no céu noturno, criando a supernova SN 1987A, que procuram um objeto compacto que deveria ter-se formado nos detritos da explosão.

Dado que partículas conhecidas como neutrinos foram detectadas na Terra no dia da explosão (23 de fevereiro de 1987), era esperado que uma estrela de nêutrons se formasse no centro colapsado da estrela. Mas quando os cientistas não conseguiram encontrar nenhuma evidência desta estrela, começaram a perguntar-se se posteriormente colapsou ao invés para um buraco negro. Durante décadas a comunidade científica tem aguardado ansiosamente um sinal deste objeto que se esconde por trás de uma nuvem muito espessa de poeira.

Recentemente, observações do radiotelescópio ALMA forneceram o primeiro indício da estrela de nêutrons desaparecida após a explosão. Imagens de resolução extremamente alta revelaram um "borrão" quente no núcleo empoeirado de SN 1987A, que é mais brilhante do que o ambiente e corresponde à localização suspeita da estrela de nêutrons.

Estas previsões foram a localização e a temperatura da estrela de nêutrons. De acordo com os modelos de computador da supernova, a explosão lançou a estrela de nêutrons do seu local de nascimento com uma velocidade de centenas de quilômetros por segundo. O borrão está exatamente no lugar onde os astrônomos pensam que a estrela de nêutrons estaria hoje. E a temperatura da estrela de nêutrons, prevista em cerca de 5 milhões de graus Celsius, fornece energia suficiente para explicar o brilho do borrão.

Ao contrário das expetativas comuns, a estrela de nêutrons provavelmente não é um pulsar. A potência de um pulsar depende da rapidez com que gira e da força do seu campo magnético, ambos os quais precisariam possuir valores muito ajustados para corresponder às observações, enquanto a energia térmica emitida pela superfície quente da jovem estrela de nêutrons encaixa naturalmente nos dados.

Esta estrela de nêutrons tem 25 km de diâmetro, uma bola extremamente quente de matéria ultradensa. Por ter apenas 33 anos, seria a estrela de nêutrons mais jovem já descoberta. A segunda estrela de nêutrons mais jovem que conhecemos está localizada no remanescente de supernova Cassiopeia A e tem 330 anos.

Apenas uma imagem direta da estrela de nêutrons daria provas definitivas da sua existência, mas para isso é necessário esperar mais algumas décadas até que a poeira e o gás no remanescente de supernova se tornem mais transparentes.

Embora muitos telescópios já tenham obtido imagens da SN 1987A, nenhum deles foi capaz de observar o seu núcleo com tanta precisão quando o ALMA. Observações anteriores (em 3D) com o ALMA já haviam mostrado os tipos de moléculas encontradas no remanescente de supernova e confirmado que produziu grandes quantidades de poeira.

O estudo foi publicado no periódico The Astrophysical Journal.

Fonte: National Radio Astronomy Observatory

Nenhum comentário:

Postar um comentário