Astrónomos identificam fonte de uma supernova Tipo Ia

2003-09-02

Esta imagem da Supernova 2002ic foi obtida a 7 de Janeiro de 2003 com o telescópio de 1 metro Swope, no Observatório de Las Campanas (Chile). A supernova é o ponto de luz brilhante, no centro, na intersecção de duas galáxias de fundo. A galáxia que alberga a supernova é extremamente pouco brilhante e não é visível. Crédito: Carnegie Observatories & NOAO/AURA/NSF.
O modelo de supernova de Tipo Ia
supernova Tipo Ia
Uma supernova de tipo I que não apresenta no seu espectro riscas espectrais de hidrogénio e de hélio, mas possui fortes riscas espectrais de silício.
geralmente aceite consiste num sistema binário com uma anã branca
anã branca
Uma anã branca, sendo o núcleo exposto de uma gigante vermelha, é uma estrela degenerada muito densa na qual se encontra esgotada qualquer fonte de energia termonuclear. As anãs brancas, que constituem uma fase final da evolução das estrelas de pequena massa, representam cerca de 10 % das estrelas da nossa galáxia, e são por isso muito comuns. O nosso Sol passará um dia pela fase de anã branca, altura em que terá um diâmetro de apenas 10 000 km.
(um objecto estelar denso e pouco luminoso, perto do fim da vida) que sofre uma súbita explosão termonuclear. Mas, até agora, não existiam observações da estrela
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
companheira, nem dos processos que, no final, levam à explosão. Em teoria, acredita-se que há transferência de massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
da estrela companheira para a anã branca antes da explosão, mas ainda não se encontrou evidência de gás à volta duma supernova
supernova
Uma supernova é a explosão de uma estrela no final da sua vida. As explosões de supernova são de tal forma violentas e luminosas que o seu brilho pode ultrapassar o brilho de uma galáxia inteira. Existem dois tipos principais de supernova: as supernovas Tipo Ia, que resultam da explosão duma estrela anã branca que, no seio de um sistema binário, rouba matéria da estrela companheira até a sua massa atingir o limite de Chandrasekhar e então colapsa; e as supernovas Tipo II, que resultam da explosão de uma estrela isolada de massa elevada (com massa superior a cerca de 4 vezes a massa do Sol) que esgotou o seu combustível nuclear e expeliu as suas camadas externas, restando apenas um objecto compacto (uma estrela de neutrões ou um buraco negro).
do Tipo Ia.

Uma equipa de astrónomos liderada por M. Hamuy (Observatórios Carnegie em Pasadena, EUA) obteve espectros da Supernova 2002ic. As observações realizaram-se com os telescópios Baade de 6,5 m e Dupont de 2,5 m, no Observatório de Las Campanas (Observatórios Carnegie), no Chile.

Foi detectado um sinal forte de hidrogénio, revelando uma grande quantidade de gás circum-estelar rico em hidrogénio. A conclusão mais razoável é que a fonte desta explosão de supernova do Tipo Ia foi um sistema estelar constituído por uma anã branca e uma estrela gigante
estrela gigante
Uma estrela gigante é uma estrela que terminou o processo de fusão de hidrogénio no seu núcleo e, por isso, arrefeceu e expandiu-se. As estrelas gigantes são o estado evoluído das estrelas anãs. Terminada a fusão de hidrogénio em hélio no núcleo, pode ocorrer um dos seguintes processos, ou os dois: a fusão de hidrogénio em hélio numa camada à volta do núcleo, ou a fusão de hélio em carbono e oxigénio no núcleo. As estrelas gigantes são muito luminosas: num diagrama Hertzsprung-Russell, o ramo das estrelas gigantes é mais luminoso do que a sequência principal. Exemplo de estrelas gigantes próximas de nós: Aldebarã, Arturus e Capela.
do ramo assimptótico, com cerca de 3 a 7 vezes a massa do Sol
massa solar
Massa solar é a quantidade de massa existente no Sol e, simultaneamente, a unidade na qual os astrónomos exprimem as massas das estrelas, nebulosas e galáxias. Uma massa solar é igual a 1,989x1030 kg.
. A fase de gigante do ramo assimptótico é a última fase importante da vida de uma estrela com massa inferior a 9 vezes a massa do Sol
Sol
O Sol é a estrela nossa vizinha, que se encontra no centro do Sistema Solar. Trata-se de uma estrela anã adulta (dita da sequência principal) de classe espectral G. A temperatura na sua superfície é aproximadamente 5800 graus centígrados e o seu raio atinge os 700 mil quilómetros.
. Devido a instabilidades próprias deste estágio de evolução, a estrela gigante perde grandes quantidades de hidrogénio sob a forma de vento estelar. Algum deste hidrogénio terá assentado na anã branca, aumentando a sua massa até ao ponto em que a anã branca se incinerou, em apenas alguns segundos, num evento termonuclear muito potente.

Até agora, a galáxia
galáxia
Um vasto conjunto de estrelas, nebulosas, gás e poeira interestelar gravitacionalmente ligados. As galáxias classificam-se em três categorias principais: espirais, elípticas e irregulares.
muito ténue onde se encontrava o sistema que deu origem à Supernova 2002ic não foi identificada. Contudo, o desvio para o vermelho
desvio para o vermelho (z)
Designa-se por desvio para o vermelho (em inglês, redshift) o desvio do espectro de um objecto para comprimentos de onda mais longos. O desvio para o vermelho pode dever-se ao movimento do objecto a afastar-se do observador (desvio de Doppler), ou à expansão do Universo (desvio para o vermelho cósmico, ou gravitacional). O desvio para o vermelho cósmico permite estimar a distância a que o objecto se encontra: quanto maior o desvio, mais distante o objecto. O desvio de Doppler permite calcular a velocidade a que o objecto se desloca.
da luz da supernova permitiu aos astrónomos medirem a distância à explosão, que é cerca de 945 milhões de anos-luz
ano-luz (al)
O ano-luz (al) é uma unidade de distância igual a 9,467305 x 1012 km, que corresponde à distância percorrida pela luz, no vácuo, durante um ano.
(ou 290 Mpc
megaparsec (Mpc)
O megaparsec (Mpc) é uma unidade de distância igual a um milhão de parsecs: 1 Mpc = 106 pc.
).

As supernovas de Tipo Ia são explosões extremamente importantes na criação de elementos químicos pesados
metal
Em Astronomia, todos os elementos químicos de número atómico superior ao do hélio são designados por metais, ou por elementos pesados.
no Universo. Mais de metade dos elementos químicos
elemento químico
Elemento composto por um único tipo de átomos. Os elementos químicos constituem a Tabela Periódica.
situados à volta do ferro na Tabela Periódica, tais como o próprio ferro, o níquel e o alumínio, vêm das cinzas destas explosões do Tipo Ia. Para compreendermos a criação destes elementos é necessário sabermos precisamente que material está a ser acumulado na anã branca antes da explosão – de que é feito e quanto tempo demora a chegar ao ponto da explosão.

As supernovas do Tipo Ia são objectos muito luminosos que são utilizados como faróis cósmicos para o estudo da expansão e geometria do Universo. Por exemplo, duas equipas relataram, em trabalhos independentes, observações de supernovas distantes deste tipo que indicam a presença de uma força repulsiva, denominada energia escura, que causa a aceleração
aceleração
A aceleração é a taxa de variação da velocidade de um corpo com o tempo.
da expansão do Universo.

A primeira identificação de um progenitor de supernova de qualquer tipo foi a da estrela de massa elevada Sn-69 202, progenitora da famosa Supernova 1987A. Este é um exemplo próximo de nós de uma supernova do Tipo II: uma estrela com pelo menos 10 vezes a massa do Sol, cuja vida terminou com o colapso do seu núcleo e consequente explosão como supernova de Tipo II. Desde então, encontraram-se mais 5 progenitores destas supernovas do Tipo II.

Fonte da notícia: http://www.noao.edu/outreach/press/pr03/pr0307.html