O telescópio IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) da NASA captou as primeiras imagens de raios X polarizados do remanescente de supernova SN 1006. Os novos resultados alargam o conhecimento dos cientistas sobre a relação entre os campos magnéticos e o fluxo de partículas altamente energéticas proveniente de estrelas em explosão.
"Os campos magnéticos são extremamente difíceis de medir, mas o IXPE fornece-nos uma forma eficiente de os sondar", disse a Dra. Ping Zhou, astrofísica da Universidade de Nanjing em Jiangsu, China, e autora principal de um novo artigo sobre os resultados, publicado na revista The Astrophysical Journal. "Agora podemos ver que os campos magnéticos de SN 1006 são turbulentos, mas também apresentam uma direção organizada".
Situada a cerca de 6500 anos-luz da Terra, na direção da constelação de Lobo, SN 1006 é tudo o que resta após uma explosão titânica, que ocorreu quando duas anãs brancas se fundiram ou quando uma anã branca retirou demasiada massa de uma estrela companheira. Inicialmente detetada na primavera do ano 1006 por observadores na China, no Japão, na Europa e no mundo árabe, a sua luz foi visível a olho nu durante pelo menos três anos. Os astrónomos modernos continuam a considerá-la o evento estelar mais brilhante de que há registo na história.
Desde o início da observação moderna, os investigadores identificaram a estranha estrutura dupla do remanescente, marcadamente diferente de outros remanescentes de supernova arredondados. Tem também "membros" brilhantes ou orlas identificáveis nas bandas de raios-X e raios-gama.
"A proximidade de remanescentes de supernovas brilhantes em raios X, como SN 1006, torna-o ideal para medições pelo IXPE, dada a combinação da sensibilidade do IXPE à polarização de raios X com a capacidade de resolver espacialmente as regiões de emissão", disse Douglas Swartz, investigador da USRA (Universities Space Research Association) no Centro de Voo Espacial Marshall da NASA em Huntsville, no estado norte-americano do Alabama. "Esta capacidade integrada é essencial para localizar locais de aceleração de raios cósmicos".
Observações anteriores dos raios X de SN 1006 forneceram a primeira evidência de que os remanescentes de supernova podem acelerar radicalmente os eletrões e ajudaram a identificar nebulosas em rápida expansão em torno de estrelas que explodiram como um local de nascimento de raios cósmicos altamente energéticos, que podem viajar quase à velocidade da luz.
Os cientistas depreenderam que a estrutura única de SN 1006 está ligada à orientação do seu campo magnético e teorizaram que as ondas de explosão da supernova, a nordeste e a sudoeste, movem-se na direção alinhada com o campo magnético e aceleram mais eficazmente as partículas de alta energia.
As novas descobertas do IXPE ajudaram a validar e a clarificar essas teorias, disse a Dra. Yi-Jung Yang, astrofísica de alta energia da Universidade de Hong Kong e coautora do artigo.
"As propriedades de polarização obtidas a partir da nossa análise espetral-polarimétrica alinham-se notavelmente bem com os resultados de outros métodos e observatórios de raios X, sublinhando a fiabilidade e as fortes capacidades do IXPE, disse Yang. "Pela primeira vez, podemos mapear as estruturas do campo magnético de remanescentes de supernova a energias mais elevadas com maior detalhe e precisão - permitindo-nos compreender melhor os processos que conduzem à aceleração destas partículas".
Os investigadores afirmam que os resultados demonstram uma ligação entre os campos magnéticos e o fluxo de partículas altamente energéticas do remanescente. Os campos magnéticos na concha de SN 1006 estão um pouco desorganizados, de acordo com os resultados do IXPE, mas ainda assim têm uma orientação preferencial. À medida que a onda de choque da explosão original passa pelo gás circundante, os campos magnéticos ficam alinhados com o movimento da onda de choque. As partículas carregadas são apanhadas pelos campos magnéticos à volta do ponto original da explosão, onde recebem rapidamente surtos de aceleração. Estas partículas de alta energia, por sua vez, transferem energia para manter os campos magnéticos fortes e turbulentos.
O IXPE observou três remanescentes de supernovas - Cassiopeia A, Tycho e agora SN 1006 - desde o seu lançamento em dezembro de 2021, ajudando os cientistas a desenvolver uma compreensão mais abrangente da origem e dos processos dos campos magnéticos que rodeiam estes fenómenos.
Os cientistas ficaram surpreendidos ao descobrir que SN 1006 é mais polarizado do que os outros dois remanescentes de supernova, mas que todos os três apresentam campos magnéticos orientados de tal forma que apontam para fora do centro da explosão. À medida que os investigadores continuam a explorar os dados do IXPE, estão a reorientar a sua compreensão de como as partículas são aceleradas em objetos extremos como estes.
O IXPE é uma colaboração entre a NASA e a Agência Espacial Italiana com parceiros e colaboradores científicos em 12 países. O IXPE é liderado pelo Centro de Voo Espacial Marshall da NASA em Huntsville, Alabama, EUA. A Ball Aerospace, com sede em Broomfield, no estado norte-americano do Colorado, gere as operações juntamente com o LASP (Laboratory for Atmospheric and Space Physics) da Universidade do Colorado, em Boulder.
// NASA (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal)
// Artigo científico (arXiv.org)
Quer saber mais?
SN 1006:
Wikipedia
Remanescente de supernova:
NASA
Wikipedia
CCVAlg - Astronomia
Supernovas:
Wikipedia
Tipo Ia (Wikipedia)
IXPE:
NASA
Wikipedia |
