Esta bola fofinha conta a história do universo

O fantasma de uma supernova se parece com uma bola de algodão doce

Há mais de 10 mil anos atrás, uma estrela em nossa galáxia explodiu. A luz emitida pela explosão não alcançou a Terra até o ano de 1572, quando o astrônomo Tycho Brahe viu a noite no céu uma explosão brilhante. Nós agora sabemos que esse alargamento era, na verdade, uma estrela anã-branca se tornando uma supernova – uma onda explosiva violenta de energia e matéria que uma estrela emite quando morre. Quase 500 anos depois, os restos daquela explosão ainda é visível – e é muito fofa.

No mês passado, a NASA divulgou a última imagem dos remanescentes da supernova de Tycho (também chamada de “Tycho”). A foto, tirada pelo Observatório de raios-X Chandra,  parece um pouco com um dente-de-leão opalescente.

“Você olha para esta imagem e ela faz você se lembrar de um algodão doce”, diz Brian Williams, um astrônomo da NASA que ajudou na captura da imagem dos restos da supernova. Cientistas utilizam esses fogos de artifício cósmicos para entender e testar teorias de supernovas. Atualmente, astrônomos não sabem muito sobre como as supernovas se formam, Willian acrescenta, ou como ela progride. Além disso, entender o mecanismo que faz a explosão ter esse formato diferente – descrito como “fofo” e “desajeitado” – vem sendo um pouco ou difícil de entender. 

A Tycho é classificada como uma supernova do Tipo 1a — o que diz que ela foi submetida por uma enorme explosão termonuclear, deixando para trás uma onda de choque que se move a quase 3.100 milhas por segundo (quase 5 milhões de metros por segundo). A onda se choca com a poeira e gases ao seu redor, aquecendo o ar e as partículas a milhões de graus. O olho humano não consegue captar nada disso, mas esse processo aparece brilhante em uma fotografia de raio-x (raios-x possuem uma energia maior que a luz visível, e tende a vir de objetos extremamente quentes, como buracos negros, aglomerados de galáxias e supernovas).

A imagem da Tycho “é visualmente impressionante e, também, cientificamente valiosa”, diz Gilles Ferrand, um físico que usa dados para construir uma imagem 3D de supernovas. “Não é a primeira vez que obtemos uma imagem da Tycho. No entanto, tem algo novo nessa imagem que é curioso”.

Essa “nova coisa” são os aglomerados com as cores azul e vermelho no centro da foto. A maioria das cores na foto – vermelho, amarelo, ciano, azul marinho, violeta, e laranja – representa diferentes níveis de energia visto através de um telescópio de raio-x (vermelho e amarelo sendo os de níveis mais baixos, laranja e violeta sendo os de níveis mais altos). Nesta nova imagem da Tycho, os cientistas foram capazes de isolar e visualizar um elemento específico: o silício – os aglomerados azuis no centro representa o silício se movendo em nossa direção e os vermelhos são o silício se distanciando.

Alguns dos elementos criados pela Tycho são: Cálcio (vermelho), Enxofre (verde), Silício (azul), e Ferro (colorido e amarelo). XMM-Newton, ESA.

Cientistas tem duas boas explicações para como os restos da Tycho formou essas bolas fofinhas. A primeira explicação acredita que a explosão foi originalmente arredondada e macia e, conforme ela foi se expandindo, a instabilidade de fluidos (entre as partículas no espaço e a matéria da explosão) causou os pedaços irregulares deformados. Já a segunda explicação diz que ela é aglomerada e desajeitada desde o início. Neste cenário, a estrela que está morrendo não apenas passou por uma única enorme explosão, mas muitas. No primeiro modelo, a estrela anã-branca é como uma bomba nuclear e, no segundo, é como milhares de bananas de dinamites. 

Usando o que Williams chamou de “uma complicada técnica de análise de imagens”, cientistas examinaram o número de pedaços e buraco na imagem (analisando onde eles aparecem, onde não aparecem, e o quão grande são). A partir de todos esses dados, eles foram capazes de construir um modelo matemático desse aglomerado. Quando os astrônomos compararam tal modelo com a simulação de uma supernova, eles descobriram que a segunda explicação – as milhares de bananas de dinamite explodindo de uma vez – é a mais provável.

Esses aglomerados são ricos em elementos pesados como ferro e silício. Isso faz sentido, baseado no que os cientistas sabem sobre como o universo se formou. Inicialmente a expansão era feita somente de elementos de luz simples, como hidrogênio e hélio. A maior parte dos elementos pesados foram formados dentro das estrelas, sendo sintetizados durante as explosões das supernovas. A explosão também mandam esses elementos viajar pela galáxia. Com isso, quando a próxima geração de estrelas se formar, elas se formarão a partir dessa matéria.

“Você já ouviu falar a famosa frase ‘Somos todos feitos de poeira das estrelas?’” diz Williams, “Isso é exatamente o que você está vendo bem aqui.”

Notícia traduzida do site Popular Science, encontrado em [1].


Referências:

[1] https://www.popsci.com/star-supernova-fluffy/

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