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Pela primeira vez, astrônomos forneceram evidências visíveis de que uma estrela morreu em duas explosões. Estudando os remanescentes centenários da supernova SNR 0509-67.5 com o Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), eles descobriram padrões que confirmam que a estrela sofreu duas colisões explosivas. A descoberta, anunciada hoje, lança nova luz sobre algumas das explosões mais significativas do Universo.
A maioria das supernovas são mortes explosivas de estrelas massivas, mas uma variedade importante tem uma origem discreta: anãs brancas, as pequenas regiões inativas do núcleo que sobram quando estrelas como o nosso Sol queimam todo seu combustível nuclear, podem produzir o que os astrônomos chamam de supernova Tipo Ia.
"As explosões de anãs brancas desempenham um papel crucial na astronomia", explica Priyam Das, doutorando da Universidade de Nova Gales do Sul, em Canberra, na Austrália, que liderou o estudo da SNR 0509-67.5, publicado hoje na Nature Astronomy . Grande parte do nosso conhecimento sobre a expansão do universo vem das supernovas do Tipo Ia, que também são a principal fonte de ferro em nosso planeta, incluindo o ferro em nosso sangue. " No entanto, apesar de sua importância, o mistério de longa data do mecanismo exato que desencadeia tal explosão permanece sem solução ", acrescenta.
Todos os modelos que explicam supernovas do Tipo Ia pressupõem uma anã branca em um sistema estelar binário. Se sua órbita ao redor da outra estrela for próxima o suficiente, ela pode extrair material dela. De acordo com a teoria mais consolidada das supernovas do Tipo Ia, a anã branca coleta material de sua companheira até atingir uma massa crítica, momento em que sofre uma única explosão. No entanto, estudos recentes sugerem que pelo menos algumas supernovas do Tipo Ia podem ser melhor explicadas por uma explosão dupla desencadeada antes que a estrela atinja essa massa crítica.
Agora, astrônomos capturaram uma nova imagem que confirma suas suspeitas: pelo menos algumas supernovas do Tipo Ia explodem por meio de um "mecanismo de detonação dupla". Nesse modelo alternativo, a anã branca forma uma camada de hélio roubado ao seu redor, que pode se tornar instável e entrar em ignição. Essa explosão inicial cria uma onda de choque que se propaga ao redor da anã branca e para dentro, desencadeando uma segunda detonação no núcleo da estrela — criando, por fim, a supernova.
Até agora, não havia evidências visuais claras de uma explosão dupla de uma anã branca. No entanto, astrônomos previram recentemente que esse processo deixaria um padrão característico, ou impressão digital, nos remanescentes ainda brilhantes da supernova, visíveis muito tempo após a explosão inicial. Estudos sugerem que os remanescentes de tal supernova conteriam duas camadas separadas de cálcio.
Astrônomos encontraram essa impressão digital nos restos de uma supernova. Ivo Seitenzahl, que liderou as observações e trabalhava no Instituto de Estudos Teóricos de Heidelberg na época do estudo, explica que os resultados são "uma indicação clara de que anãs brancas podem explodir bem antes de atingir o famoso limite de massa de Chandrasekhar e que o mecanismo de 'dupla detonação' realmente ocorre na natureza". A equipe conseguiu detectar essas camadas de cálcio (mostradas em azul na figura) nos restos da supernova SNR 0509-67.5, que observaram com o Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) montado no VLT do ESO. Isso fornece fortes evidências de que uma supernova do Tipo Ia pode ocorrer antes que sua anã branca atinja uma massa crítica.
As supernovas do tipo Ia são cruciais para a nossa compreensão do universo. Elas se comportam de forma muito consistente, e seu brilho previsível — independentemente da distância — ajuda os astrônomos a medir distâncias no espaço. Usando-as como uma régua cósmica, os astrônomos descobriram a expansão acelerada do universo, uma descoberta que foi reconhecida com o Prêmio Nobel de Física de 2011. Estudar seus mecanismos de explosão nos ajuda a entender por que elas têm um brilho tão previsível.
Mas há outro motivo para estudar essas explosões: " Essa evidência concreta de uma dupla detonação não só ajuda a resolver um mistério de longa data, como também proporciona um espetáculo visual ", diz Das, descrevendo a " bela estrutura em camadas " que uma supernova produz. Para ele, é " incrivelmente esclarecedor descobrir o funcionamento interno de uma explosão cósmica tão espetacular ".
Mais informações
Os resultados da pesquisa apresentados aqui serão publicados em breve na revista Nature Astronomy sob o título “Cálcio em um remanescente de supernova mostra a impressão digital de uma explosão em massa sub-Chandrasekhar” .
Os cientistas participantes são P. Das (Universidade de Nova Gales do Sul, Austrália [UNSW] e Instituto de Estudos Teóricos de Heidelberg, Heidelberg, Alemanha [HITS]), IR Seitenzahl (HITS), AJ Ruiter (UNSW e HITS e OzGrav: Centro de Excelência ARC para Descoberta de Ondas Gravitacionais, Hawthorn, Austrália e Centro de Excelência ARC para Astrofísica de Todo o Céu em 3 Dimensões), FK Röpke (HITS e Instituto de Astrofísica Teórica, Heidelberg e Astronomisches Recheninstitut, Heidelberg), R. Pakmor (Instituto Max Planck de Astrofísica, Garching [MPA]), FPA Vogt (Escritório Federal de Meteorologia e Climatologia – MeteoSwiss, Payerne, Suíça), CE Collins (Universidade de Dublin, Irlanda e Centro Helmholtz GSI para Pesquisa de Íons Pesados, Darmstadt), P. Ghavamian (Universidade Towson, Towson, EUA), SA Sim (Universidade Queen's Belfast, Reino Unido), BJ Williams (Laboratório de Astrofísica de Raios X NASA/GSFC, Greenbelt, EUA), S. Taubenberger (MPA e Universidade Técnica de Munique, Garching), JM Laming (Laboratório de Pesquisa Naval, Washington, EUA), J. Suherli (Universidade de Manitoba, Winnipeg, Canadá), R. Sutherland (Universidade Nacional Australiana, Weston Creek, Austrália) e N. Rodríguez-Segovia (UNSW).
O Observatório Europeu do Sul (ESO) capacita cientistas de todo o mundo a descobrir os segredos do Universo para o benefício de todos. Nós projetamos, construímos e operamos observatórios de ponta que os astrônomos usam para responder a perguntas interessantes e inspirar entusiasmo pela astronomia, e fomentamos a colaboração internacional em astronomia. Fundado como uma organização intergovernamental em 1962, o ESO é atualmente apoiado por 16 Estados-Membros (Alemanha, Áustria, Bélgica, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Irlanda, Itália, Polônia, Portugal, Reino Unido, República Tcheca, Suécia, Suíça e Reino Unido), além do País Anfitrião, Chile, e da Austrália, como parceiro estratégico. A Sede do ESO e seu Centro de Visitantes e Planetário, o ESO Supernova, estão localizados perto de Munique, Alemanha, enquanto o deserto chileno do Atacama, um lugar maravilhoso com condições únicas para a observação do céu, abriga nossos telescópios. O ESO opera três locais de observação: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera o Very Large Telescope e o seu Interferómetro associado, bem como telescópios de rastreio como o VISTA. Também no Paranal, o ESO operará o Cherenkov Telescope Array South, o maior e mais sensível observatório de raios gama do mundo. Juntamente com parceiros internacionais, o ESO opera o APEX e o ALMA em Chajnantor, duas instalações para observação do céu nos comprimentos de onda milimétricos e submilimétricos. No Cerro Armazones, perto do Paranal, estamos a construir “o maior olho do mundo virado para o céu” – o Extremely Large Telescope do ESO. A partir dos nossos escritórios em Santiago, Chile, apoiamos as nossas atividades no país e dialogamos com parceiros e a sociedade chilena.
As traduções dos comunicados de imprensa do ESO em inglês são fornecidas pela Rede de Divulgação Científica do ESO (ESON), uma rede internacional de divulgação em astronomia que reúne cientistas e comunicadores científicos de todos os Estados-Membros do ESO (e de vários outros países). O nó alemão da rede é a Haus der Astronomie em Heidelberg .
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Esta é uma tradução do comunicado de imprensa do ESO eso2511.
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Web Science Academy; Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos de Economia, Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia Climatologia). Participou do curso Astrofísica Geral no nível Georges Lemaître (EAD), concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
Em outubro de 2014, ingressou no projeto S'Cool Ground Observation, que integra o Projeto CERES (Clouds and Earth’s Radiant Energy System) administrado pela NASA. Posteriormente, em setembro de 2016, passou a participar do The Globe Program / NASA Globe Cloud, um programa mundial de ciência e educação com foco no monitoramento do clima terrestre.
>Autor de cinco livros, que estão sendo vendidos nas livrarias Amazon, Book Mundo e outras.
Livraria> https://www.orionbook.com.br/
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