Finalmente resolvido mistério acerca das supernovas

2004-02-13

O local de SN 1993J na galáxia M 81. Crédito: ESA and Justyn R. Maund (University of Cambridge).
As supernovas
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).
estão entre os acontecimentos mais violentos do Universo. Durante anos, os astrónomos julgaram que as supernovas ocorriam apenas em estrelas
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.
de massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
elevada solitárias (supernovas de tipo II), ou em sistemas binários nos quais uma estrela companheira tem um papel importante (supernovas de tipo I). Contudo, nunca foi observada uma tal estrela companheira, tendo-se especulado sobre se uma estrela companheira poderia sobreviver à explosão propriamente dita.

A segunda supernova mais brilhante descoberta nos tempos modernos é SN 1993J, observada pela primeira vez na 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.
espiral M 81
M81 (NGC 3031)
M81 é uma galáxia espiral gigante na constelação da Ursa Maior, a uma distância de 11 milhões de anos-luz. Esta galáxia domina o segundo grupo de galáxias mais próximo do nosso Grupo Local de Galáxias.
em Março de 1993. A partir de imagens de M 81 obtidas antes da explosão ter ocorrido, uma estrela vermelha supergigante foi identificada como sendo a estrela que explodiu. Este é apenas o segundo caso em que foi possível identificar a estrela progenitora da explosão (o primeiro caso foi a supernova SN 1987A, na Grande Nuvem de Magalhães
Grande Nuvem de Magalhães
A Grande Nuvem de Magalhães é uma galáxia irregular que orbita a Via Láctea, a uma distância aproximada de 180 mil anos-luz. Juntamente com a Pequena Nuvem de Magalhães, é um objecto celeste do céu austral bem visível à vista desarmada, na constelação do Dorado (Espadarte). Conhecida desde 964 D.C., quando foi mencionada pelo astrónomo Persa Al Sufi, foi redescoberta por Fernão de Magalhães em 1519. Esta galáxia contém inúmeros objectos interessantes, entre os quais a Nebulosa da Tarântula (NGC 2070).
).

SN 1993J começou a espantar os astrónomos quando se verificou que o material ejectado é demasiado rico em hélio e que o seu brilho
brilho
O brilho de um astro refere-se à quantidade de luz que dele provém, ou seja, a quantidade de energia por ele emitida por unidade de área por unidade de tempo. Dado que o brilho observado, ou medido, depende da distância ao objecto, distingue-se o brilho aparente (quando medido a uma determinada distância), do brilho intrínseco (conceptualmente medido na supefície do próprio astro).
, em vez de decair com o tempo, sofreu um aumento brusco. Os cientistas concluíram que uma estrela supergigante vermelha normal não poderia ter dado origem a supernova tão bizarra. Foi assim sugerido que esta estrela supergigante vermelha deveria orbitar uma estrela sua companheira cujas camadas externas foram destruídas imediatamente antes da explosão.

Dez anos depois deste acontecimento cataclísmico, uma equipa de investigadores europeus e da Universidade do Havai (EUA) observou SN 1993J com o Telescópio Espacial Hubble
Hubble Space Telescope (HST)
O Telescópio Espacial Hubble é um telescópio espacial que foi colocado em órbita da Terra em 1990 pela NASA, em colaboração com a ESA. A sua posição acima da atmosfera terrestre permite-lhe observar os objectos astronómicos com uma qualidade ímpar.
(NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
/ESA
European Space Agency (ESA)
A Agência Espacial Europeia foi fundada em 1975 e actualmente conta com 15 países membros, incluindo Portugal.
), equipado com a câmara ACS, e ainda com um dos telescópios Keck
W. M. Keck Observatory
O Observatório W. M. Keck é operado pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) e pela NASA, e encontra-se localizado em Mauna Kea, no Havai. O observatório é constituído por dois telescópios gémeos de 10 metros, o Keck I e o Keck II.
. Descobriram uma estrela de massa elevada localizada na posição da supernova, tratando-se por isso da tal companheira cuja existência tinha sido admitida. Este é o primeiro caso de detecção duma estrela companheira duma supernova, e representa o triunfo dos modelos teóricos que previam um tal cenário.

Estas observações permitiram investigar detalhadamente a física estelar conducente às explosões de supernova. É hoje claro que, durante os últimos 250 anos que antecedem a explosão, cerca de 10 massas solares
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.
são arrancadas violentamente à estrela supergigante pela sua companheira. É de admitir que observações continuadas da estrela companheira nos próximos anos poderão mesmo levar à detecção de uma estrela de neutrões
estrela de neutrões
Uma estrela de neutrões é o remanescente de uma estrela de massa elevada que explodiu como supernova. Trata-se de um objecto muito compacto constituído essencialmente por neutrões, com apenas cerca de 10 a 20 km de diâmetro, uma densidade média entre 1013 e 1015 g/cm3, uma temperatura central de 109 graus e um intenso campo magnético de 1012 gauss.
, ou buraco negro
buraco negro
Um buraco negro é um objecto cuja gravidade é tão forte que a sua velocidade de escape é superior à velocidade da luz. Em Astronomia, distinguem-se dois tipos de buraco negro: os buracos negros estelares, que resultam da morte de uma estrela de massa elevada, e os buracos negros galácticos, que existem no centro das galáxias activas.
, resultante do material remanescente da explosão.

As explosões de supernovas estão no centro da nossa compreensão do processo de evolução das galáxias e da formação dos elementos químicos
elemento químico
Elemento composto por um único tipo de átomos. Os elementos químicos constituem a Tabela Periódica.
no Universo. É pois crucial perceber que tipo de estrelas produz as supernovas. São conhecidas mais de 2000 supernovas, descobertas em galáxias para além da Via Láctea
Via Láctea
A Via Láctea é a galáxia de que faz parte o nosso Sistema Solar. Trata-se de uma galáxia espiral gigante, com um diâmetro de cerca de 160 mil anos-luz e uma massa da ordem de 100 mil milhões de vezes a massa do Sol.
, e parece haver 8 subclasses diferentes. Porém, identificar qual o tipo de estrela que é responsável por cada subclasse de supernova tem sido um processo incrivelmente difícil. O que não é de estranhar, dado que as supernovas ocorrem nas galáxias espirais, em média, à razão de uma por século!

Fonte da notícia: http://hubble.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=34455