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RESTOS DE SUPERNOVAS
Um resto de supernova é constituído por materiais deixados para trás por uma gigantesca explosão de uma estrela numa supernova. Existem dois possíveis caminhos para este fim: ou uma estrela massiva cessa de gerar energia de fusão no seu núcleo, e colapsa para dentro sobre a força da sua própria gravidade, ou uma anã branca pode acumular material de uma estrela companheira até que atinge uma massa crítica, ocorrendo uma explosão termonuclear. De qualquer caso, a explosão de supernova resultante expele muito do ou a quase totalidade do material estelar com grande força.

No caso de uma explosão de uma estrela massiva, o núcleo da estrela colapsa tão rapidamente que forma uma espécie de matéria extremamente compacta. Este objecto compacto, que pode ser uma estrela de neutrões ou um buraco negro, é denominado resto de supernova compacto. Para ambos os progenitores massivos e anãs brancas estelares, as camadas exteriores da estrela serão expulsas pela força da explosão, formando uma nuvem de gás e poeira. A onda de choque e o material ejectado desta explosão, e o material interestelar que limpa pelo seu caminho, é chamada resto de supernova difuso.

Talvez o mais famoso e melhor observado resto de supernova seja SN 1987A, um recém-formado resto de supernova na Grande Nuvem de Magalhães. Outras conhecidas são a Nebulosa do Caranguejo, o que resta de uma supernova (que ocorreu no 1054); Tycho, um resto de supernova com o nome de Tycho Brahe, que registou o brilho da sua explosão original (em 1572), e o resto de supernova de Kepler (SN 1604), com o nome de Johannes Kepler.


Figura 1 - A Nebulosa do Caranguejo, o que resta de uma supernova observada pelos Chineses no ano 1054 e provavelmente também pelos Índios Anasazi.
Crédito: Equipa FORS, telescópio de 8.2m do VLT, ESO
 
GALERIA DE RESTOS DE SUPERNOVAS
     
 
Figura 2 - A 500,000 quilómetros por hora, uma onda de choque de uma supernova viaja pelo espaço interestelar. Esta é conhecida como Nebulosa do Lápis, ou NGC 2376, e faz parte do resto de supernova da Vela, uma concha em expansão de uma estrela que explodiu há cerca de 11,000 anos atrás. Inicialmente a onda de choque movia-se a milhões de quilómetros por hora, mas o peso de todo o gás que arrastou diminuiu a sua velocidade consideravelmente. Na imagem do lado, a onda de choque move-se de esquerda para direita, tal como pode discernido pela falta de gás à esquerda. A região coberta é de cerca de um ano-luz, uma pequena parte da área de 100 anos-luz da totalidade da Vela. Esta imagem foi capturada pelo Telescópio Espacial Hubble em Outubro de 2002.
Crédito: Hubble Heritage Team (STScI/AURA), W. Blair (JHU) & D. Malin (David Malin Images), NASA
 
 
Figura 3 - Há dez mil anos atrás, antes do começo da História, uma nova luz deve ter subitamente aparecido no céu nocturno e posteriormente apagado-se nas semanas seguintes. Hoje sabemos que esta luz foi uma estrela que explodiu e deixou para trás a colorida nuvem conhecida como Nebulosa da Vela. Na imagem do lado encontra-se a secção Oeste desta nebulosa conhecida tecnicamente como NGC 6960, também denominada Nebulosa Vassora da Bruxa. O gás ganha as suas cores ao impactar e excitar o gás vizinho. O resto da supernova situa-se a 1,400 anos-luz de distância na direcção da constelação de Cisne. A Vassora da Bruxa mede na realidade mais que o diâmetro aparente da Lua Cheia. A brilhante estrela 52 Cygnus é visível a olho nu a partir de um local escuro mas não tem relação com a antiga supernova.
Crédito: T. A. Rector (U. Alaska), WIYN, NOAO, AURA, NSF
 
 
Figura 4 - Normalmente ténue e elusiva, a Nebulosa da Alforreca é apanhada na rede desta espectacular imagem telescópica. Flanqueada por duas estrelas amareladas na base de dois gémeos celestiais - Mu e Eta Geminorum - a Nebulosa da Alforreca é o arco mais brilhante de emissão com os seus tentáculos para a direita do centro. A alforreca cósmica faz parte do resto de supernova em forma de bolha IC 443, os detritos nebulares de uma estrela que explodiu há uns 5,000 anos atrás. Também na imagem, a nebulosa de emissão IC 444 preenche o campo para cima e para a esquerda, salpicada por pequenas nebulosas de reflexão azuis. Tal como o seu primo em águas astrofísicas, a Nebulosa do Caranguejo, sabe-se que IC 443 contém uma estrela de neutrões, o núcleo colapsado de uma estrela massiva que explodiu há mais de 30,000 anos atrás.
Crédito: Johannes Schedler (Observatório Panther)
 
 
Figura 5 - Estas nuvens de gás são tudo o que resta de uma estrela da Via Láctea. Há muitos milhares de anos atrás, a estrela explodiu numa supernova deixando a Nebulosa da Vela, na imagem do lado. Ao mesmo tempo, a nuvem em expansão foi provavelmente tão brilhante como uma Lua Crescente na direcção da constelação de Cisne, visível durante semanas para aqueles que viviam no começo da História. Os restos da supernova situam-se a cerca de 1,400 anos-luz de distância e cobrem cerca de cinco vezes o tamanho da Lua Cheia. A nuvem à direita é conhecida como a Nebulosa Vassora da Bruxa e pode ser observada com um pequeno telescópio. A Nebulosa da Vela é também conhecida como o Laço de Cisne.
Crédito: Robert Gendler
 
 
Figura 6 - Um milhão de segundos de dados em raios-X foi o necessário para construir esta imagem do resto de supernova Cassiopeia A, uma nuvem de detritos em expansão originária da explosão de uma estrela. A imagem bem detalhada registada pelo Observatório Chandra permite uma exploração sem precedentes do destino catastrófico que aguarda estrelas muito mais massivas que o Sol. Vista em cores falsas, o anel exterior de Cassiopeia A, com mais ou menos 10 anos-luz em diâmetro, marca o local original da explosão de supernova. Às cerca das 10 horas na imagem, uma estrutura expande-se para fora, prova de que a explosão inicial pode também ter produzido jactos energéticos. Ainda brilhando em raios-X, o pequeno ponto perto do centro de Cassiopeia A é uma estrela de neutrões, os restos colapsados do núcleo estelar. Situada a cerca de 10,000 anos-luz de distância, a luz da supernova chegou pela primeira vez à Terra há pouco mais de 300 anos.
Crédito: U. Hwang (GSFC/UMD), J.M. Lamming (NRL), et al., CXC, NASA
 
 
Figura 7 - O que está provocando estes estranhos anéis na supernova 1987A? Em 1987, a mais brilhante supernova da História recente ocorreu na Grande Nuvem de Magalhães. No centro da imagem está um objecto central aos restos da violenta explosão estelar. Quando o Telescópio Espacial Hubble estava apontado para este objecto em 1994, no entanto, a existência destes curiosos anéis foi confirmada. A origem destes anéis é ainda um mistério. Há quem diga que são jactos emanados pela densa estrela que resta da supernova, ou uma sobreposição de dois ventos estelares ionizados pela explosão de supernova.
Crédito: (ESA/ STScI), HST, NASA
 
 
Figura 8 - A luz da explosão estelar que criou esta nuvem cósmica energética foi observada pela primeira vez na Terra em 1604, há uns meros 400 anos atrás. A supernova produziu uma brilhante estrela no começo do século XVII na constelação de Ofiúco. Foi estudada pelo astrónomo Johannes Kepler e por seus contemporâneos, sem o benefício de um telescópio, à medida que pesquisavam por uma explicação para tal aparição celeste. Armados com o conhecimento moderno da evolução estelar, os astrónomos do século XXI continuam a explorar a nuvem gasosa em expansão, mas podem agora usar telescópios espaciais para estudar o resto de supernova de Kepler em todo o espectro. Nesta espectacular composição, raios-X, luz visível e radiação infravermelha registadas pelos observatórios da NASA, Chandra, Hubble e Spitzer - combinadas para dar uma vista mais detalhada do ainda enigmático resto de supernova. A mais ou menos 13,000 anos-luz de distância, a supernova de Kepler representa a mais recente explosão estelar observada na nossa Via Láctea.
Crédito: R. Sankrit and W. Blair (JHU) et al., ESA, NASA
 
 
Figura 9 - Em 1572, o astrónomo dinamarquês Tycho Brahe registou o súbito aparecimento de uma nova e brilhante estrela na constelação de Cassiopeia. A nova estrela diminuiu de brilho ao longo de um período de meses e acredita-se que tenha sido uma supernova, uma das últimas explosões observadas na nossa Via Láctea. Agora conhecida como o resto de supernova de Tycho, a nuvem de material em expansão é aqui observada na detalhada imagem de raios-X em cores falsas, registada pelo Observatório Chandra. Em azul, a maior energia de raios-X vem das regiões ao longo dos limites exteriores do resto da supernova, correspondendo ao gás a temperaturas de 20 milhões de graus Celsius. Os raios-X do gás mais frio (com apenas 10 milhões de graus) domina o interior do resto. Ao contrário de outros restos de supernova, não se encontra nenhum ponto central quente, suportando a teoria que a origem desta explosão estelar foi uma detonação nuclear que no fim destruiu uma estrela anã branca. A uma distância de cerca de 7,500 anos-luz, o resto da supernova de Tycho parece cobrir uma área de quase 20 anos-luz. O campo de visão desta imagem em raios-X corta ligeiramente a parte de baixo da geralmente nuvem esférica.
Crédito: SAO, CXC, NASA
 
 
Figura 10 - Os detritos espalhados desta explosão de supernova iluminam o céu nesta espantosa imagem do Hubble. Catalogada como N49, estes filamentos brilhantes de gás cobrem cerca de 30 anos-luz na nossa galáxia vizinha, a Grande Nuvem de Magalhães. A luz da estrela original alcançou a Terra há milhares de anos atrás, mas N49 também marca o local de outra explosão energética -- uma grande e intensa quantidade de raios-gama foi detectada por satélites há pouco mais de 25 anos, a 5 de Março de 1979. Esta data foi o início de uma excitante viagem na astrofísica que levou os pesquisadores a saber mais sobre uma nova e exótica classe de estrelas. A fonte do evento de 5 de Março é agora atribuída a um magnetar - uma estrela de neutrões altamente magnetizada também nascida da antiga explosão estelar que criou o resto de supernova N49. O magnetar navega pelos detritos da supernova a cerca de 1,200 km/s.
Crédito: Hubble Heritage Team (STScI / AURA), Y. Chu (UIUC) et al., NASA
 
 
Figura 11 - É fácil perdermo-nos nos intricados filamentos desta detalhada imagem do ténue resto de supernova Simeis 147. Situado na constelação de Touro, cobre quase 3 graus (6 Luas Cheias) no céu, o que corresponde a um diâmetro de 150 anos-luz, a uma distância de 3,000 anos-luz. A imagem a cores inclui uma exposição de oito horas com um filtro H-alpha, transmitindo apenas a luz dos átomos de hidrogénio recombinados na nebulosa em expansão. O resto da supernova tem uma idade aparente de cerca de 100,000 anos - o que quer dizer que a luz da masiva explosão estelar alcançou a Terra há 100,000 anos atrás. A catástrofe cósmica também deixou para trás uma estrela de neutrões ou pulsar, tudo o que resta do núcleo da estrela original.
Crédito: Robert Gendler
 
 
Figura 12 - Grandes e massivas estrelas acabam as suas furiosas vidas em espectaculares explosões de supernova -- mas as pequenas e leves estrelas poderão encontrar um destino semelhante. De facto, em vez de simplesmente arrefecerem e lentamente se apagarem, algumas estrelas anãs brancas em sistemas binários pensa-se que acumulem massa suficiente das suas companheiras para se tornarem instáveis, despoletando uma detonação nuclear. A explosão estelar resultante é classificada como uma supernova de Tipo Ia e talvez o melhor exemplo deste acontecimento seja esta nuvem de detritos estelares, DEM L71, na vizinha Grande Nuvem de Magalhães. Esta imagem de cores falsas em raios-X do Observatório Chandra mostra os limites brilhantes da onda de choque e o brilho em raios-X da região interior do gás aquecido. Com base em dados do Chandra, as estimativas da composição e massa total do gás em expansão apontam fortemente para os restos de uma anã branca. A luz da auto-destruição desta pequena estrela deve ter chegado à Terra há alguns milhares de anos atrás.
Crédito: J. Hughes, P. Ghavamian and C. Rakowski (Rutgers Univ.) et al., CXC, NASA
 
 
Figura 13 - A imagem é bonita, mas esta concha cósmica foi produzida por uma violência quase inacreditável - criada quando uma estrela com quase 20 vezes a massa do Sol expeliu as suas camadas exteriores numa espectacular explosão de supernova. À medida que a nuvem de detritos em expansão varria pelo material interestelar dos arredores, as ondas de choque aqueciam o gás, o que fazia a supernova brilhar em raios-X. De facto, é possível que todas as explosões de supernova criem conchas semelhantes, algumas mais brilhantes que outras. Catalogada como G21.5-0.9, este resto de supernova é relativamente ténue, necessitando cerca de 150 horas de dados em raios-X registados pelo Observatório Chandra. G21.5-0.9 situa-se a cerca de 20,000 anos-luz de distância na direcção da constelação de Escudo e mede cerca de 30 anos-luz. Com base no tamanho dos restos, os astrónomos estimam que a luz da explosão original tenha alcançado a Terra há alguns milhares de anos atrás.
Crédito: Heather Matheson & Samar Safi-Harb (Univ. Manitoba), CXC, NASA
 
Última actualização: 2012-07-06
 
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