Caros Leitores;
Agora você os vê, agora não. Três vistas da mesma supernova aparecem na imagem de 2016 à esquerda, tirada pelo Telescópio Espacial Hubble. Mas eles se foram na imagem de 2019. A supernova distante, chamada Requiem, está inserida no gigantesco aglomerado de galáxias MACS J0138. O aglomerado é tão grande que sua poderosa gravidade dobra e amplia a luz da supernova, localizada em uma galáxia bem atrás dela. Chamado de lente gravitacional, esse fenômeno também divide a luz da supernova em várias imagens de espelho, destacadas pelos círculos brancos na imagem de 2016. A supernova com múltiplas imagens desaparece na imagem de 2019 do mesmo aglomerado, à direita. A foto, tirada em 2019, ajudou os astrônomos a confirmar o pedigree do objeto. Supernovas explodem e desaparecem com o tempo. Os pesquisadores prevêem que uma repetição da mesma supernova fará uma aparição em 2037. A localização prevista dessa quarta imagem é destacada pelo círculo amarelo no canto superior esquerdo. A luz do Supernova Requiem precisou de cerca de 10 bilhões de anos para sua jornada, com base na distância de sua galáxia hospedeira. A luz que o Hubble capturou do aglomerado, MACS J0138.0-2155, levou cerca de quatro bilhões de anos para chegar à Terra. As imagens foram obtidas em luz infravermelha próxima pela Wide Field Camera 3 do Hubble. levou cerca de quatro bilhões de anos para chegar à Terra. As imagens foram obtidas em luz infravermelha próxima pela Wide Field Camera 3 do Hubble. levou cerca de quatro bilhões de anos para chegar à Terra. As imagens foram obtidas em luz infravermelha próxima pela Wide Field Camera 3 do Hubble.
Créditos: PROCESSAMENTO DE IMAGEM: Joseph DePasquale (STScI)
É um desafio fazer previsões, especialmente em astronomia. Existem, no entanto, algumas previsões das quais os astrônomos podem depender, como o tempo dos próximos eclipses lunares e solares e o retorno mecânico de alguns cometas.
Agora, olhando muito além do sistema solar, os astrônomos adicionaram uma previsão sólida de um evento acontecendo nas profundezas do espaço intergaláctico: uma imagem de uma estrela explodindo, apelidada de Supernova Requiem, que aparecerá por volta do ano 2037. Embora esta retransmissão não seja visível a olho nu, alguns futuros telescópios devem ser capazes de detectá-lo.
Acontece que essa aparência futura será a quarta visão conhecida da mesma supernova, ampliada, iluminada e dividida em imagens separadas por um enorme aglomerado de galáxias em primeiro plano agindo como lentes de zoom cósmico. Três imagens da supernova foram encontradas pela primeira vez a partir de dados de arquivo obtidos em 2016 pelo telescópio espacial Hubble da NASA.
As imagens múltiplas são produzidas pela poderosa gravidade do aglomerado de galáxias monstruosas, que distorce e amplia a luz da supernova muito atrás dela, um efeito chamado lente gravitacional. Previsto pela primeira vez por Albert Einstein, esse efeito é semelhante a uma lente de vidro que curva a luz para ampliar a imagem de um objeto distante.
As imagens de supernova com três lentes, vistas como pequenos pontos capturados em um único instantâneo do Hubble, representam a luz do resultado explosivo. Os pontos variam em brilho e cor, o que significa três fases diferentes da explosão de desbotamento à medida que esfria ao longo do tempo.
"Esta nova descoberta é o terceiro exemplo de uma supernova com múltiplas imagens para a qual podemos realmente medir o atraso nos tempos de chegada", explicou o pesquisador principal Steve Rodney, da Universidade da Carolina do Sul, em Columbia. "É o mais distante dos três, e o atraso previsto é extraordinariamente longo. Poderemos voltar e ver a chegada final, que prevemos que será em 2037, mais ou menos alguns anos".
A luz que o Hubble capturou do aglomerado, MACS J0138.0-2155, levou cerca de quatro bilhões de anos para chegar à Terra. A luz do Supernova Requiem precisou de cerca de 10 bilhões de anos para sua jornada, com base na distância de sua galáxia hospedeira.
A previsão da equipe do aparecimento de retorno da supernova é baseada em modelos de computador do aglomerado, que descrevem os vários caminhos que a luz da supernova está tomando através do labirinto de matéria escura aglomerada no agrupamento galáctico. A matéria escura é um material invisível que compreende a maior parte da matéria do universo e é o andaime sobre o qual as galáxias e aglomerados de galáxias são construídos.
Cada imagem ampliada segue uma rota diferente através do aglomerado e chega à Terra em um momento diferente, devido, em parte, às diferenças no comprimento dos caminhos que a luz da supernova seguiu.
"Sempre que alguma luz passa perto de um objeto muito massivo, como uma galáxia ou aglomerado de galáxias, a deformação do espaço-tempo que a teoria da relatividade geral de Einstein nos diz estar presente para qualquer massa, atrasa a viagem da luz em torno dessa massa", disse Rodney .
Ele compara os vários caminhos da luz da supernova com vários trens que saem de uma estação ao mesmo tempo, todos viajando na mesma velocidade e indo para o mesmo local. Cada trem, no entanto, segue uma rota diferente, e a distância para cada rota não é a mesma. Como os trens viajam por diferentes comprimentos de trilhos em diferentes terrenos, eles não chegam ao seu destino ao mesmo tempo.
Além disso, a imagem da supernova com lente prevista para aparecer em 2037 fica atrás das outras imagens da mesma supernova porque sua luz viaja diretamente pelo meio do aglomerado, onde reside a quantidade mais densa de matéria escura. A imensa massa do aglomerado dobra a luz, produzindo o atraso de tempo mais longo. "Este é o último a chegar porque é como o trem que tem que ir fundo em um vale e subir de volta. Esse é o tipo mais lento de viagem para a luz", explicou Rodney.
As imagens da supernova com lente foram descobertas em 2019 por Gabe Brammer, um co-autor do estudo no Cosmic Dawn Center do Niels Bohr Institute da Universidade de Copenhagen, na Dinamarca. Brammer avistou as imagens espelhadas de supernova enquanto analisava galáxias distantes ampliadas por aglomerados massivos de galáxias em primeiro plano como parte de um programa em andamento do Hubble chamado REsolved QUIEscent Magnified Galaxies (REQUIEM).
Ele estava comparando novos dados do REQUIEM de 2019 com imagens de arquivo tiradas em 2016 de um programa de ciências diferente do Hubble. Um minúsculo objeto vermelho nos dados de 2016 chamou sua atenção, que ele inicialmente pensou ser uma galáxia longínqua. Mas ele havia desaparecido nas imagens de 2019.
"Mas então, em uma inspeção mais aprofundada dos dados de 2016, percebi que havia na verdade três objetos ampliados, dois vermelhos e um roxo", explicou ele. "Cada um dos três objetos foi emparelhado com uma imagem de lente de uma galáxia massiva distante. Imediatamente me sugeriu que não era uma galáxia distante, mas na verdade uma fonte transitória neste sistema que havia sumido de vista nas imagens de 2019 como uma luz lâmpada que havia sido apagada".
Brammer se juntou a Rodney para conduzir uma análise mais aprofundada do sistema. As imagens da supernova com lente são organizadas em um arco ao redor do núcleo do aglomerado. Eles aparecem como pequenos pontos próximos às feições laranja manchadas que se acredita serem os instantâneos ampliados da galáxia hospedeira da supernova.
O co-autor do estudo Johan Richard, da Universidade de Lyon, na França, produziu um mapa da quantidade de matéria escura no aglomerado, inferida das lentes que ele produz. O mapa mostra as localizações previstas de objetos com lente. Prevê-se que esta supernova apareça novamente em 2042, mas será tão fraca que a equipe de pesquisa pensa que não será visível.
Pegar a repetição do evento explosivo ajudará os astrônomos a medir os atrasos de tempo entre as quatro imagens de supernova, o que oferecerá pistas sobre o tipo de terreno deformado que a luz da estrela explodida teve que cobrir. Munidos dessas medidas, os pesquisadores podem ajustar os modelos que mapeiam a massa do aglomerado. O desenvolvimento de mapas precisos de matéria escura de aglomerados massivos de galáxias é outra maneira de os astrônomos medirem a taxa de expansão do Universo e investigarem a natureza da energia escura, uma forma misteriosa de energia que atua contra a gravidade e faz com que o cosmos se expanda em um ritmo mais rápido.
Esse método de retardo é valioso porque é uma forma mais direta de medir a taxa de expansão do universo, explicou Rodney. "Esses longos atrasos são particularmente valiosos porque você pode obter uma boa e precisa medição desse atraso se você for paciente e esperar anos, neste caso mais de uma década, para que a imagem final retorne", disse ele. "É um caminho completamente independente para calcular a taxa de expansão do universo. O valor real no futuro usará uma amostra maior para melhorar a precisão".
Detectar imagens de supernovas com lentes se tornará cada vez mais comum nos próximos 20 anos com o lançamento do Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA e o início das operações no Observatório Vera C. Rubin. Ambos os telescópios observarão grandes áreas do céu, o que lhes permitirá localizar dezenas de supernovas com múltiplas imagens.
Futuros telescópios, como o James Webb Space Telescope da NASA, também podem detectar a luz da supernova Requiem em outras épocas da explosão. Os resultados da equipe aparecerão no dia 13 de setembro na revista Nature Astronomy .
O Telescópio Espacial Hubble é um projeto de cooperação internacional entre a NASA e a ESA (Agência Espacial Europeia). O Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, gerencia o telescópio. O Space Telescope Science Institute (STScI) em Baltimore, Maryland, conduz as operações científicas do Hubble. O STScI é operado para a NASA pela Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia em Washington, DC
Contatos de mídia: Goddard Space Flight Center da NASA,
Contatos científicos:
Steven A. Rodney
University of South Carolina, Columbia, South Carolina
Gabriel Brammer
Cosmic Dawn Center / Niels Bohr Institute / Universidade de Copenhagen, Copenhagen, Dinamarca
Lançamento:
NASA, ESA, Universidade da Carolina do Sul, Cosmic Dawn Center / Niels Bohr Institute / Universidade de Copenhagen
Fonte: NASA / Editor: Lynn Jenner / 13-09-2021
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/rerun-of-supernova-blast-expected-to-appear-in-2037
Obrigado
pela sua visita e volte sempre!
Hélio R.M.Cabral
(Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica,
Astrobiologia e Climatologia). Participou do curso (EAD) de Astrofísica,
concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Acompanha e divulga os
conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration),
ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.
Participa
do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA. A
partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB),
como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Departmentof State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
Page: http://pesqciencias.blogspot.com.br
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