sexta-feira, 8 de setembro de 2023

Reveladas novas estruturas no interior de uma supernova icônica

O telescópio espacial James Webb da NASA iniciou o estudo de uma das mais famosas supernovas, SN 1987A.

© James Webb (SN 1987A)

Localizada a 168.000 anos-luz de distância na Grande Nuvem de Magalhães, SN 1987A tem sido alvo de intensas observações em comprimentos de onda que vão desde os raios gama até ao rádio durante quase 40 anos, desde a sua descoberta em fevereiro de 1987.

Novas observações da câmara NIRCam (Near-Infrared Camera) do Webb fornecem uma pista crucial para a nossa compreensão de como uma supernova se desenvolve ao longo do tempo para formar o seu remanescente. Esta imagem revela uma estrutura central semelhante a um buraco de fechadura. Este centro está cheio de gás e poeira ejetados pela explosão da supernova. A poeira é tão densa que mesmo a luz infravermelha que o Webb detecta não a consegue penetrar, dando forma ao "buraco" escuro da fechadura. Um anel equatorial brilhante rodeia o buraco da fechadura interior, formando uma faixa em volta do cinturão que liga dois braços tênues de anéis exteriores em forma de ampulheta. O anel equatorial, formado por material ejetado dezenas de milhares de anos antes da explosão da supernova, contém pontos quentes brilhantes, que apareceram quando a onda de choque da supernova atingiu o anel. Agora os pontos são encontrados mesmo no exterior do anel, com emissão difusa ao seu redor. Estes são os locais onde os choques da supernova atingiram material mais exterior. 

Embora estas estruturas tenham sido observadas em diferentes graus pelos telescópios espaciais Hubble e Spitzer e pelo observatório de raios X Chandra da NASA, a sensibilidade e a resolução espacial sem paralelo do Webb revelaram uma nova característica neste remanescente de supernova, pequenas estruturas em forma de crescente. Pensa-se que estes crescentes fazem parte das camadas exteriores de gás disparadas pela explosão da supernova. O seu brilho pode ser uma indicação do aumento de brilho do limbo, um fenômeno óptico que resulta da observação do material em expansão em três dimensões. O nosso ângulo de visão faz com que pareça que há mais material nestes dois crescentes do que realmente há. 

A alta resolução destas imagens também é digna de nota. Antes do Webb, o agora reformado telescópio Spitzer observou esta supernova no infravermelho ao longo de toda a sua vida, produzindo dados importantes sobre a evolução das suas emissões com o passar do tempo. No entanto, nunca foi capaz de observar a supernova com tanta clareza e pormenor. 

Apesar das décadas de estudo desde a descoberta inicial da supernova, há vários mistérios que permanecem, particularmente em torno da estrela de nêutrons que se deveria ter formado no rescaldo da explosão da supernova. Tal como o Spitzer, o Webb continuará observando a supernova ao longo do tempo. Os seus instrumentos NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) e MIRI (Mid-Infrared Instrument) oferecerão aos astrônomos a capacidade de captar novos dados infravermelhos de alta fidelidade ao longo do tempo e de obter novos conhecimentos sobre as estruturas crescentes recentemente identificadas. Além disso, o Webb continuará colaborando com o Hubble, o Chandra e outros observatórios para fornecer novos conhecimentos sobre o passado e o futuro desta lendária supernova.

Fonte: Space Telescope Science Institute

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