Astrónomos descobrem novo tipo de supernova

2013-03-27

Concepção artística que mostra um novo tipo de supernova, a que se deu o nome de Tipo Iax. A matéria de uma estrela de hélio quente, azul, à direita, é canalizada na direcção a uma estrela anã branca de carbono/oxigénio, à esquerda, que está envolvida num disco de acreção. Em muitos casos, a anã branca sobrevive à explosão subsequente. Crédito: Christine Pulliam (CfA).
Até agora, 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).
descoberta têm surgido essencialmente em duas variantes. Uma delas é o resultado da explosão colossal das camadas exteriores de uma grande 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.
, com 10 a 100 vezes mais massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
que o 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.
, que esgotou o seu combustível, entrando em colapso. Outra, conhecida como supernova do 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.
, acontece em sistemas binários quando 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.
arrebata a matéria da sua estrela companheira; com o tempo, a quantidade de material que cai sobre a anã branca faz aumentar a temperatura do núcleo levando à combustão do carbono e causando uma reacção de fusão
fusão
1- passagem do estado sólido ao líquido, por efeito do calor; 2- junção, união.
descontrolada; este evento destrói completamente a anã branca e resulta numa gigantesca explosão estelar.

Mas os astrónomos descobriram agora uma supernova de um terceiro tipo, denominado Tipo Iax, que é mais fraca e menos energética que a de Tipo Ia. Apesar de ambas as variantes estarem relacionadas com a explosão de anãs brancas, a diferença é que as supernovas de Tipo Iax podem não destruir completamente a anã branca.

“A supernova de tipo Iax é essencialmente uma mini supernova", diz o principal autor do estudo, Ryan Foley, do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CFA). "É o pequenote da ninhada das supernovas."

Foley e os seus colegas identificaram 25 exemplos do novo tipo de supernova. Nenhum deles apareceu em galáxias
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.
elípticas, que estão repletas de estrelas velhas. Isto sugere que as supernovas de Tipo Iax vêm de sistemas estelares jovens.

Com base numa diversidade de dados da observação, a equipa concluiu que uma supernova de Tipo Iax acontece num sistema estelar binário contendo uma anã branca e uma estrela companheira que perdeu o seu hidrogénio exterior, ficando dominada por hélio. A anã branca recolhe o hélio da estrela companheira.

Os investigadores não têm a certeza do que desencadeia a supernova de Tipo Iax. É possível que a camada de hélio exterior entre primeiro em combustão, enviando uma onda de choque
onda de choque
Uma onda de choque é uma variação brusca da pressão, temperatura e densidade de um fluído, que se desenvolve quando a velocidade de deslocação do fluído excede a velocidade de propagação do som.
para a anã branca. Em alternativa, a anã branca pode ser a primeira a entrar em combustão, devido à influência da camada de hélio sobrejacente.

De qualquer forma, parece que, em muitos casos, a anã branca sobrevive à explosão, ao contrário do que acontece numa supernova de Tipo Ia, onde a anã branca fica completamente destruída. "A estrela será maltratada, mas sobreviverá para ver o dia seguinte", diz Foley.

Foley calcula que as supernovas de Tipo Iax ocorrem com cerca de um terço da frequência
frequência
Num fenómeno periódico, a frequência é o número de ciclos por unidade de tempo.
das de Tipo Ia, mas com apenas um centésimo do 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).
destas, razão pela qual foram detectadas tão poucas.

"As supernovas de Tipo Iax não são raras, apenas fracas", explica Foley. "Há mais de mil anos que os seres humanos têm vindo a observar supernovas. Durante todo este tempo, a nova classe tem estado escondida nas sombras."

O Large Synoptic Survey Telescope, no qual o CFA é parceiro, poderá vir a descobrir milhares de supernovas do Tipo Iax.

Esta pesquisa foi publicada no Astrophysical Journal e está disponível online.

Fonte da notícia: http://www.cfa.harvard.edu/news/2013/pr201309.html