quinta-feira, 9 de setembro de 2021

Colisão estelar desencadeia explosão de supernova

Os astrônomos encontraram evidências dramáticas de que ou um buraco negro ou uma estrela de nêutrons espiralou até ao núcleo de uma estrela companheira e fez com que esta companheira explodisse como uma supernova.

© NRAO/Bill Saxton (detritos velozes de uma explosão de supernova)

As informações foram obtidas através de dados do VLASS (Very Large Array Sky Survey), um projeto de vários anos usando o VLA (Karl G. Jansky Very Large Array).

Os teóricos previram que isto poderia acontecer, mas esta é a primeira vez que realmente foi visto tal evento. A primeira pista surgiu quando os cientistas examinaram imagens do VLASS, que começou as observações em 2017, e encontraram um objeto brilhante emitindo ondas de rádio, mas que não havia aparecido num levantamento anterior do céu pelo VLA, de nome FIRST (Faint Images of the Radio Sky at Twenty centimeters). Fizeram observações subsequentes do objeto, designado VT 1210+4956, usando o VLA e o telescópio Keck no Havaí. Determinaram que a emissão brilhante no rádio vinha dos arredores de uma galáxia anã, formadora de estrelas, a cerca de 480 milhões de anos-luz da Terra. Mais tarde, descobriram que um instrumento a bordo da Estação Espacial Internacional tinha detectado, em 2014, uma explosão de raios X oriunda do objeto. 

Os dados de todas estas observações permitiram aos astrônomos reunir a história fascinante de uma dança da morte com séculos de duração entre duas estrelas massivas. Tal como a maioria das estrelas que são muito mais massivas do que o nosso Sol, estas duas nasceram como um par binário, orbitando-se uma à outra. Uma delas era mais massiva do que a outra e evoluiu ao longo do seu tempo de vida normal, alimentada pela fusão nuclear, mas mais rapidamente, e explodiu como uma supernova, deixando para trás ou um buraco negro ou uma estrela de nêutrons superdensa. A órbita do buraco negro ou da estrela de nêutrons ficou cada vez mais perto da sua companheira e há cerca de 300 anos entrou na atmosfera da companheira. Neste ponto, a interação começou a espalhar gás da companheira para o espaço. O gás ejetado, espiralando para fora, formou um anel em forma de rosca e em expansão, chamado toro, em torno do par. 

Eventualmente, o buraco negro ou a estrela de nêutrons fez o seu percurso em direção ao núcleo da estrela companheira, perturbando a fusão nuclear que produz a energia que impedia o colapso do núcleo sob a sua própria gravidade. À medida que o núcleo colapsava, formou brevemente um disco de material em órbita íntima da intrusa e impulsionou um jato de material para fora do disco a velocidades próximas da da luz, perfurando o seu caminho através da estrela. 

Este jato é o que produziu os raios X vistos pelo instrumento MAXI a bordo da ISS, e isto confirma a data deste evento em 2014. O colapso do núcleo da estrela fez com que ela explodisse como uma supernova, seguindo a explosão anterior da sua irmã. A estrela companheira iria explodir eventualmente, mas esta fusão acelerou o processo. 

O material expulso pela explosão de supernova de 2014 moveu-se muito mais depressa do que o material lançado anteriormente da estrela companheira e, quando o VLASS observou o objeto, a explosão de supernova estava colidindo com este material, provocando choques poderosos que produziram a brilhante emissão de rádio vista pelo VLA.

Um artigo que relata a descoberta foi publicado na revista Science.

Fonte: National Radio Astronomy Observatory

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