SN 1987A Ejecta

 Anos e anos procurando pela estrela de neutrons que todos sabiam estar lá e finalmente astrônomos da Universidade de Cardiff conseguiram. O artigo a seguir é uma adaptação em português brasileiro do artigo original publicado pela Universe Today escrito por Evan Gough, e pode ser acessado aqui.

Astrônomos da Universidade de Cardiff fizeram algo que ninguém mais foi capaz de fazer. Uma equipe, liderada pelo Dr. Phil Cigan da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Cardiff, encontrou a estrela de nêutrons remanescente da famosa supernova SN 1987A. Suas evidências encerram uma busca de 30 anos pelo objeto.

SN 1987A era uma supernova na Grande Nuvem de Magalhães. Era uma supernova tipo II a cerca de 168.000 anos-luz de distância, e sua luz atingiu a Terra em 1987. É cientificamente significativa porque representa uma grande oportunidade para estudar supernovas com colapso do núcleo em suas diferentes fases.

 

“Pela primeira vez, podemos dizer que há uma estrela de nêutrons dentro desta nuvem dentro da remanescente de supernova.”

Dr. Phil Cigan, Universidade de Cardiff, Autor Líder do Estudo.

Mas, embora os cientistas tenham aprendido muito em suas observações , uma pergunta permaneceu sem resposta, até agora. Onde estava a estrela de nêutrons que deveria estar no centro da onda de choque em expansão? A teoria dizia que ela deveria estar lá, e os dados dos neutrinos da época forneciam as evidências.

Como ninguém conseguia encontrá-la, razões diferentes foram apresentadas para a estrela de neutrons não estar lá. Alguns se perguntaram se  SN 1987A teria formado uma estrela de quarks em vez de uma estrela de nêutrons. Outra teoria sugeria que um pulsar tinha se formado e que seu campo magnético era pequeno ou incomum, impedindo sua detecção. Uma terceira possibilidade era que gás e poeira caíssem de volta na estrela de nêutrons, fazendo com que ela colapsasse em um buraco negro.

Outra explicação mais simples era que ela estava lá, apenas obscurecida por tanto gás e poeira que não conseguíamos vê-la.

Agora, essa equipe diz que  encontrou a estrela com o telescópio Atacama Large Millimeter / sub-millimeter Array (ALMA). Ela está escondida em uma faixa de poeira particularmente brilhante, exatamente onde a estrela de nêutrons deveria estar. A explicação mais simples venceu.

Uma visão aproximada de diferentes componentes no sistema SN 1987A: o gás molecular de monóxido de carbono é mostrado em laranja, o gás de hidrogênio quente é mostrado em roxo e a poeira que circunda a estrela de nêutrons é mostrada em ciano. Universidade de Cardiff de crédito

A equipe publicou suas descobertas no Astrophysical Journal. O artigo é intitulado “High Angular Resolution ALMA Images of Dust and Molecules in the SN 1987A Ejecta.O autor principal é o Dr. Phil Cigan da Universidade de Cardiff.

“Pela primeira vez, podemos dizer que há uma estrela de nêutrons dentro desta nuvem dentro da remanescente da supernova”, disse Cigan em comunicado à imprensa. Sua luz foi encoberta por uma nuvem muito espessa de poeira, bloqueando a luz direta da estrela de nêutrons em muitos comprimentos de onda, como a neblina mascarando um holofote. ”

A Dra. Mikako Matsuura é professora sênior da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Cardiff. Sua pesquisa concentra-se em poeira e moléculas nos restos de supernovas e remanescentes de supernovas, e ela foi uma das autoras deste estudo.

“Embora a luz da estrela de nêutrons seja absorvida pela nuvem de poeira que a cerca, isso por sua vez faz com que a nuvem brilhe com uma luz sub-milimétrica, que agora podemos ver com o telescópio ALMA extremamente sensível”, disse Matsuura.

“Nossas novas descobertas agora permitirão aos astrônomos entender melhor como estrelas massivas terminam suas vidas, deixando para trás essas estrelas de nêutrons extremamente densas”, continuou o Dr. Matsuura.

A luz da SN 1987A foi detectada pela primeira vez em 23 de fevereiro de 1987. Estava a cerca de 160 milhões de anos-luz de distância, mas brilhou com uma luz igual a 100 milhões de sóis e ficou brilhante por vários meses.

A SN 1987A foi a supernova mais próxima em 400 anos. Desde a Supernova de Kepler, em 1604, não tínhamos uma supernova tão brilhante e tão próxima. (A Supernova de Kepler estava na Via Láctea, a apenas 20.000 anos-luz de distância.) A SN 1987A tem sido um objeto constante de atenção dos astrônomos e astrofísicos, e eles a observam de perto há mais de três décadas.

Uma imagem de SN 1987A de 2010 do Hubble mostrando a onda de choque em expansão do material, atingindo o material circundante , aquecendo-o, fazendo com que brilhe. Crédito de imagem: Pela NASA Goddard Space Flight Center de Greenbelt, MD, EUA

A explosão da supernova criou uma enorme onda de choque em expansão, superaquecida a mais de um milhão de graus F. À medida que o gás resfriava, parte dele se tornava sólido, formando uma densa nuvem de poeira. Dentro dessa poeira está a estrela de nêutrons, exatamente onde os cientistas pensavam que estaria.

“Estamos confiantes de que essa estrela de nêutrons existe atrás da nuvem e que sabemos sua localização precisa”, disse Matsuura. “Talvez quando a nuvem de poeira começar a desaparecer no futuro, os astrônomos conseguirão ver diretamente a estrela de nêutrons pela primeira vez.”