Estrela explosiva revela seus segredos

A radiação de uma estrela em explosão (retratada como linhas brancas onduladas, detalhes à direita) iluminou uma camada relativamente densa de gás que havia sido derramada pela estrela nos últimos dias.

Adaptado de Ofer Yaron

Estrela explosiva revela seus segredos

Por Sid Perkins 13, 2017, 11:00

Milhões de anos atrás, em uma galáxia próxima, uma estrela gigante explodiu. Apenas algumas horas depois que a luz dessa supernova chegou à Terra, os astrônomos haviam treinado uma série de telescópios na explosão, dando a eles uma visão sem precedentes das conseqüências imediatas dessas explosões cósmicas. As descobertas, publicadas hoje, estão fornecendo aos astrofísicos novas informações sobre como esses eventos lançam matéria estelar no cosmos, elementos que apimentam gerações subsequentes de estrelas e são essenciais para a formação de planetas e quaisquer formas de vida que possam viver nelas.

Os astrônomos do Observatório Palomar da Califórnia detectaram pela primeira vez a supernova, chamada SN 2013fs, em uma galáxia a cerca de 160 milhões de anos-luz da Terra em 6 de outubro de 2013. Menos de 3 horas depois, uma equipe liderada por Ofer Yaron, astrofísico da o Weizmann Institute of Science, em Rehovot, Israel, havia recolhido observações de acompanhamento em comprimentos de onda de raios-X e ultravioleta, entre outros. Análises desses espectros sugeriram que a estrela explodiu não mais de seis horas antes, tornando-as as primeiras observações detalhadas e detalhadas de uma supernova já feita, informaram os pesquisadores hoje na Nature Physics .

A estrela que produziu o SN 2013fs era uma supergigante vermelha e provavelmente tinha entre 8 e 10 vezes a massa do nosso sol e não mais do que alguns milhões de anos antes de explodir, diz Yaron. Que uma estrela desse tamanho explodiu em uma supernova não é surpreendente; modelos astrofísicos atuais sugerem que todas essas estrelas o fazem. Mas as observações detalhadas da equipe renderam uma grande surpresa: a estrela parecia estar cercada por uma camada relativamente densa de gás derramado pela estrela durante seus últimos dias.

A estrela teve uma perda de massa substancial no último ano de sua vida, diz Derek Fox, astrônomo da Universidade Estadual da Pensilvânia, em University Park, que não participou do novo estudo. Isso é novo.

Quando a radiação foi expelida da supernova, ela iluminou o gás ao redor da estrela e retirou elétrons dos átomos de lá. Quando esses elétrons recombinaram-se com outros átomos, emitiram luz em comprimentos de onda específicos que permitiam aos pesquisadores identificar os materiais da concha, incluindo átomos de oxigênio, hélio e nitrogênio, que anteriormente haviam sido forjados por reações de fusão nas camadas externas de a estrela. As emissões nesses comprimentos de onda diminuíram cerca de 20 horas após a explosão, diz Yaron.

Esse período de tempo deu à equipe uma idéia do tamanho da concha: sua margem externa era cerca de 5 vezes a distância da estrela, como Netuno está do nosso sol. Presumindo que o material tenha sido derramado anteriormente a uma velocidade de cerca de 100 quilômetros por segundo, os resultados sugerem que a cobertura gasosa do material havia sido emitida pela estrela durante os 500 dias anteriores. Como as ondas de choque da explosão rasgaram o reservatório de gás perto da estrela, o material foi aquecido a temperaturas de até 60.000 ° C, informou a equipe. Ao longo de 5 dias, essa concha de material foi completamente varrida pela explosão da supernova.

Os pesquisadores estimam que a concha de gás ao redor da estrela contenha cerca de um milésimo da massa do nosso Sol, que soa como uma pequena quantidade, mas é um pouco mais que a massa de Júpiter e é muito mais do que a maioria dos cientistas supõe. esteve presente. Há uma boa parte do material onde não deveria estar de acordo com a maioria dos modelos de evolução estelar, diz Adam Burrows, astrofísico da Universidade de Princeton.

Esses dados fornecerão aos astrofísicos novos insights sobre uma fase da evolução estelar que antes era obscura. Isso porque observações detalhadas de supernovas geralmente não ocorrem antes de a estrela explodir destruir evidências de seu ambiente próximo, diz Yaron.

À medida que pesquisas atuais e futuras do céu noturno aumentam seu ritmo de observação, mais e mais supernovas serão capturadas no início do ato de explodir, diz Norbert Langer, astrofísico teórico da Universidade de Bonn, na Alemanha. Isso, por sua vez, permitirá que os cientistas saibam se a supernova 2013fs foi um acaso estatístico ou uma estrela explosiva comum. Então, os astrônomos podem até ter os dados necessários para detectar uma supernova antes que ela explodir.