Supernova 1987 A - 30 Anos

Compartilho com dois queridos amigos Suzy Webb e Ron Knight a paixão por essa Supernova. Essa semana, por ocasião de seus 30 anos, vários artigos foram lançados sobre ela. Tentei compilar as informações aqui e comemorar também.

1987 antes e depois da explosão. Imagem de 1987. Crédito NASA

Em 24 de  fevereiro de 1987, no topo de uma montanha no Chile, no observatório de Las Campanas, o operador de telescópio Oscar Duhalde saiu do prédio e ao olhar para o céu que lhe era tão familiar, notou algo diferente na Grande Nuvem de Magalhães (LMC), próxima a nebulosa da Tarântula: era uma estrela brilhante que ele nunca notara antes, sua magnitude no dia era de aproximadamente 4.5, o que a tornava facilmente visível a olho nu.

Na mesma noite, o astrônomo canadense Ian Shelton estava em Las Campanas observando estrelas na Grande Nuvem de Magalhães. Enquanto Shelton estava estudando um placa fotográfica da LMC naquela noite, notou um objeto brilhante que ele inicialmente pensou ser um defeito na placa. Quando ele mostrou a placa para outros astrônomos no observatório, ele percebeu que o objeto era a luz de uma supernova. Duhalde anunciou que também tinha visto o objeto no céu noturno. O objeto acabou por ser Supernova 1987 A ( o A indicando ser o primeiro objeto deste tipo encontrado naquele ano), a supernova mais próxima observada em 400 anos. Shelton tinha que avisar a comunidade astronômica de sua descoberta. Não havia Internet em 1987, então o astrônomo desceu a montanha,  correu à cidade mais próxima e enviou uma mensagem ao Bureau da União Astronômica Internacional para Telegramas Astronômicos, para anunciar sua descoberta. Surgia assim, a primeira supernova estudada com tecnologia de ponta, que inclui , por exemplo, o telescópio Hubble , o Chandra e o observatório Alma.

Os últimos dados desses poderosos telescópios indicam que o SN 1987A passou por uma nova etapa importante. A onda de choque da supernova está indo para além do anel denso de gás produzido no final da vida da estrela quando era uma pré-supernova e o vento da estrela colidiu com um vento mais lento gerado em uma fase anterior da evolução da gigante vermelha . O que está além do anel é mal conhecido no momento, e depende justamente dos detalhes da evolução dessa estrela quando era uma gigante vermelha.

Antes das investigações em curso da SN 1987A, havia pouco que os astrônomos poderiam dizer sobre o impacto das supernovas em suas vizinhanças interestelares.

Sabia-se que as estrelas maciças, as aproximadamente 10 vezes mais do que o sol ou mais,quando ficam sem combustível, não tem mais calor e energia suficientes para lutar contra a força da gravidade. As camadas exteriores da estrela, uma vez sustentadas pelo poder da fusão, então  colapsam para o centro com uma enorme força. O ricochete desse colapso desencadeia uma explosão poderosa que espalha o material no espaço.

Evolução nos debris de 1987A. Crédito: Hubble

Como  a morte de estrelas maciças, os cientistas descobriram que as supernovas têm efeitos de longo alcance sobre suas galáxias domésticas, pois muitas galáxias tem a aparência que tem hoje, em grande parte, por causa das supernovas que ocorreram nelas.

Como sabemos, supernovas estão entre os eventos mais cataclísmicos e luminosos no cosmos. Embora as supernovas marquem a morte das estrelas, elas também desencadeiam o nascimento de novos elementos e a formação de novas moléculas.

Supernovas como a SN 1987A podem agitar o gás circundante e desencadear a formação de novas estrelas e planetas. O gás a partir do qual essas estrelas e planetas se formará será enriquecido com elementos como carbono, nitrogênio, oxigênio e ferro, que são os componentes básicos de toda a vida conhecida. Esses elementos são forjados dentro da estrela pré-supernova e durante a própria explosão de supernova, e depois se dispersaram em sua galáxia hospedeira expandindo remanescentes de supernova. Estudos contínuos de SN 1987A devem dar uma visão única sobre os estágios iniciais desta dispersão.

Observações anteriores com a ALMA verificaram que SN 1987A produziu uma enorme quantidade de poeira. As novas observações fornecem ainda mais detalhes sobre como a supernova produziu esse disco de poeira, bem como o tipo de moléculas encontradas na remanescente.

Segundo os pesquisadores envolvidos no estudo,um dos nossos objetivos era observar SN 1987A procurar por novas moléculas , esperava-se encontrar monóxido de carbono e monóxido de silício, já que tínha-se detectado essas moléculas anteriormente . Os astrônomos, contudo, ficaram surpresos ao encontrar as moléculas de formil (HCO +) e o monóxido de enxofre (SO) anteriormente não detectados.O HCO + é especialmente interessante porque a sua formação requer uma mistura particularmente vigorosa durante a explosão. Uma estrela forja elementos como em camadas de cebola . À medida que uma estrela passa a supernova, essas camadas, antes bem definidas, sofrem uma mixagem violenta, ajudando a criar o ambiente necessário para a formação de moléculas e poeiras.

Remanescente da Supernova 1987A, visto pela ALMA. A área roxa indica emissão de moléculas de SiO. A área amarela é a emissão de moléculas de CO. O anel azul é um dado Hubble que foi expandido artificialmente em 3-D.
Crédito: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO); R. Indebetouw; NASA / ESA Hubble

Os astrônomos estimam que cerca de 1 em 1000 átomos de silício da estrela explodida agora é encontrado em moléculas de SiO que flutuam livremente. A esmagadora maioria do silício já foi incorporada em grãos de poeira. Mesmo a pequena quantidade de SiO presente está 100 vezes maior que a prevista pelos modelos de formação de poeira. Essas novas observações ajudarão astrônomos a refinar seus modelos.

Essas observações também acham que dez por cento ou mais do carbono dentro do remanescente está atualmente em moléculas de CO. Apenas alguns em cada milhão de átomos de carbono estão em moléculas de HCO +.

Mesmo que as novas observações do ALMA lançem luz importante sobre o SN 1987A, ainda existem várias questões que permanecem. Exatamente quão abundantes são as moléculas de HCO + e SO? Existem outras moléculas que ainda não foram detectadas? Como a estrutura 3-D da SN 1987A continuará a mudar ao longo do tempo?

Futuras observações de ALMA em diferentes comprimentos de onda também podem ajudar a determinar qual tipo de objeto compacto – uma estrela de pulsar ou de nêutrons – reside no centro do remanescente. A supernova provavelmente criou um desses objetos estelares densos, mas até agora nenhum foi detectado.

Tanto a descobrir. Resta-nos esperar e acompanhar cada novo mistério revelado.