Astrónomos identificaram o que parecem ser provas irrefutáveis numa explosão de supernova histórica, um achado que pode ajudar à pesquisa da elusiva energia escura do Universo.

As novas evidências sugerem que a famosa supernova Tycho, localizada a 13.000 anos-luz da Terra, formou-se quando a sua estrela-mãe expeliu demasiado material de uma companheira vizinha, forçando-a a detonar-se numa massiva explosão termonuclear. O achado foi feito com o Observatório de Raios-X Chandra da NASA.

Um estudo dos restos da estrela também sugere que, no geral, as estrelas podem sobreviver um impacto intenso gerado quando as suas companheiras estelares passam por uma violenta explosão de supernova.

O resto de supernova Tycho foi observado pela primeira vez em 1572 pelo astrónomo dinamarquês Tycho Brahe. O objecto, apelidado de Tycho em honra ao seu descobridor, foi formado por uma supernova do Tipo Ia, que é uma categoria de explosão estelar cujo brilho fiável ajuda os cientistas a medir distâncias astronómicas.

As supernovas do Tipo Ia são usadas como guias na medição da velocidade de expansão do Universo - um efeito atribuído à prevalência de uma força invisível e repulsiva denominada energia escura.

"Há muito tempo que queremos saber o que provoca as supernovas do Tipo Ia," afirma Fangjun Lu, do Instituto de Física da Academia Chinesa de Ciências em Pequim, China. "Dado que podem ser usadas como 'faróis' de luz ao longo de grandes distâncias, é crítico compreender o que as despoleta."

Enquanto estudavam a supernova Tycho com o observatório Chandra, os investigadores descobriram um arco de raios-X no resto de supernova. Este arco, suspeitam os cientistas, foi criado pela onda de choque gerada quando uma anã branca explodiu (a explosão da estrela original de Tycho) e libertou material da sua superfície para uma estrela companheira vizinha.

No passado, os astrónomos sugeriram várias hipóteses para explicar a formação das supernovas do Tipo Ia. Um cenário popular envolve a fusão de duas pequenas anãs brancas (as anãs brancas são estrelas que gastaram o seu combustível nuclear e que se encontram perto do fim da sua vida. Isto explica a sua baixa luminosidade). Neste cenário, não deveria existir nenhuma companheira estelar ou evidências de material libertado após a explosão inicial.

Outra teoria explica que uma anã branca "suga" material de uma estrela "normal", ou tipo-Sol, até que ocorre uma explosão termonuclear.

Embora ambos os cenários possam ocorrer mediante condições diferentes, segundo os investigadores, as observações mais recentes dos restos da supernova de Tycho sugerem que esta última teoria é a mais provável.

O novo estudo do resto de supernova de Tycho também parece mostrar a incrível resistência das estrelas, dado que a explosão de supernova parece ter expelido apenas uma pequena quantidade de matéria da estrela companheira. Estudos mais antigos com telescópios ópticos também revelaram uma estrela dentro do resto de supernova, que se está a mover muito mais rapidamente que as suas vizinhas, indicando que esta pode ser a companheira em falta.

"Parece que esta estrela estava perto de uma poderosa explosão e que sobreviveu relativamente incólume," afirma Q. Daniel Wang, da Universidade de Massachusetts em Amherst, EUA. "Presumivelmente, também recebeu um 'pontapé' quando a explosão teve lugar. Em conjunção com a velocidade orbital, este 'pontapé' fez com que a companheira viajasse mais rapidamente pelo espaço."

Ao estudar as propriedades do arco em raios-X e a possível companheira estelar, os astrónomos determinaram o período orbital e a separação entre as duas estrelas no sistema binário antes da explosão de supernova.

O período está estimado em cerca de cinco dias, e a separação era aproximadamente de apenas um milionésimo de um ano-luz (o equivalente a menos de um décimo da distância entre a Terra e o Sol). Em comparação, o próprio resto de supernova mede cerca de 20 anos-luz de diâmetro.

Os investigadores também descobriram outras pistas no arco que suportam a ideia de explosão de uma companheira. As emissões de raios-X, por exemplo, mostram uma "sombra" aparente perto do arco, indicativo que possa ter bloqueado detritos da explosão pelo cada vez maior cone de material expelido da companheira.

"Este material estelar era a peça que faltava no puzzle para afirmar que a nebulosa de Tycho foi despoletada num binário com um companheira estelar normal," afirma Lu. "Parece que agora descobrimos esta peça."

A forma do arco é diferente de qualquer outra estrutura no objecto. Outras características no interior do resto de supernova incluem listas anunciadas recentemente, que têm uma forma diferente e que se pensa serem características da parte exterior da explosão provocadas pela aceleração de raios cósmicos.

Links:

Núcleo de Astronomia do CCVAlg:
25/03/11 - Estrelas e listas em explosão

Notícias relacionadas:
Observatório Chandra (comunicado de imprensa)
Universe Today
Astronomy Now Online
SPACE.com
PHYSORG.com
Wired

Supernova de Tycho:
Wikipedia
Solstation

Supernovas:
Supernova - Wikipedia
Supernova do tipo Ia - Wikipedia

Raios cósmicos:
Wikipedia

Observatório Chandra:
Página oficial (Harvard)
Página oficial (NASA)
Wikipedia

Esta nova imagem do resto de supernova de Tycho, contém novas evidências para o que despoletou a explosão de supernova original, observada na Terra em 1572.
Crédito: NASA/CXC/Academia Chinesa de Ciências/F. Lu et al
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Impressão de artista que mostra uma possível explicação para a origem do arco em raios-X no resto de supernova de Tycho.
Crédito: NASA/CXC/M. Weiss
(clique na imagem para ver versão maior)

Esta imagem mostra detritos ferrosos no resto de supernova de Tycho. O local da explosão está assinalado, inferido pelo movimento da possível companheira da anã branca moribunda.
Crédito: NASA/CXC/Academia Chinesa de Ciências/F. Lu et al
(clique na imagem para ver versão maior)