SNR 0104: os telescópios espaciais Chandra e Spitzer mostram imagens dessa misteriosa remanescente de supernova

A intrigante nebulosa formada pelos escombros da espetacular supernova SN 0104 gerou uma nuvem irregular capturada pelas câmeras especiais do Chandra (raios-X) e Spitzer (infravermelho), que conseguem ver o que o olho humano não enxerga. Créditos: imagem em raios-X: NASA / CXC / Penn State / S.Park & J.Lee; imagem em infravermelho: NASA / JPL-Caltech

A SNR 0104 é uma remanescente de supernova com um formato incomum, como podemos ver na imagem composta acima. A SNR 0104 dista 190.000 anos-luz da Terra na galáxia vizinha Pequena Nuvem de Magalhães. Os estudos estimam que a SNR 0104 consiste de uma nebulosa remanescente com os detritos ejetados por uma supernova tipo Ia, a cataclísmica explosão de uma estrela anã-branca quando a mesma atinge o limite de Chandrasekhar (*).

Como sabemos que a progenitora da SNR 0104 foi uma supernova Ia?

Há várias evidências, por exemplo, uma típica supernova tipo Ia gera nuvens de matéria com altas quantidades de ferro e esse é o caso que se apresenta na SNR 0104.

Formato raro sugere novas teorias para explicar o fenômeno

O que nos surpreende na remanescente de supernova SNR 0104 é o seu formato estranho, disforme. As típicas remanescentes de supernova, tais como as remanescentes das supernovas de Tycho (**), Kepler, SN 1006 e SN 185 (RCW 86) (***) têm um formato esférico e definitivamente esse não é o caso da SNR 0104. O formato intrigante dessa remanescente sugere que a erupção da anã-branca progenitora em colapso foi fortemente assimétrica e produziu extraordinários jorros de matéria ricos em ferro pelos pólos da estrela em explosão.

Essa composição intrigante das imagens da SNR 0104 combina imagens de raios-X do Observatório Espacial Chandra, mostrada na palheta de cores em tons violeta, combinados com imagens em infravermelho do Spitzer Space Telescope, mapeadas na palheta de cores nos tons verde/vermelho. A análise da imagem indica que a explosão de supernova ocorreu em um ambiente intrincado e denso onde ocorre a formação de estrelas. Assim, uma explicação alternativa para o incomum formato da nebulosa pode ser explicado pelo encontro das ondas de choque do material expelido com o material interestelar existente, acarretando este comportamento fora do padrão. As bolhas verdes à esquerda e à direita da SNR 0104 correspondem ao material vizinho que interagiu com o material ejetado pela explosão. Assim, o formato amorfo da remanescente poderia ter sido causado pela ausência de material ao norte e sul da estrela progenitora, deixando livre o caminho para a livre expansão dos escombros da supernova.

Além disso, os astrônomos estimam que possivelmente a SNR 0104 pertença a uma classe pouco conhecida de supernovas tipo Ia “prematuras” causadas pela destruição de uma estrela jovem, mais massiva que o normal. Entretanto, novas informações serão necessárias para confirmar essa teoria.

Essa visão em múltiplos comprimentos de onda de larga escala integra uma região com cerca de 1.800 anos-luz de diâmetro, para distância de 190.000 anos-luz da remanescente de supernova SNR 0104.

(**) Remanescente da supernova de Tycho: note aqui o formato esférico dessa supernova tipo Ia que foi descoberta 400 anos atrás pelo famoso astrônomo Tycho Brahe. Crédito: raios-X: NASA/CXC/SAO; infravermelho: NASA/JPL-Caltech; Optical: MPIA, Calar Alto, O. Krause et al.

(*) O Limite de Chandrasekhar

O Limite de Chandrasekhar representa a máxima massa possível para uma estrela do tipo anã branca (um dos estágios finais do ciclo de vida das estrelas ) suportada pela pressão da degeneração de elétrons, e é aproximadamente 3 × 10³º kg, cerca de 1,44 vezes a massa do Sol. Se uma anã branca (normalmente com cerca de 0,6 vezes a massa do Sol) tiver excedido essa massa por acresção de matéria, entrará em colapso, devido ao efeito gravitacional. Pensava-se que este mecanismo daria início a explosões do Tipo Ia supernova, mas esta teoria acabaria por ser abandonada durante a década de 60. A perspectiva atual é que uma anã branca de oxigênio-carbono atinge uma densidade no seu interior suficiente para iniciar uma reação de fusão nuclear imediatamente antes de atingir o limite de massa. No entanto, quando estrelas com núcleo de ferro ultrapassam esse limite, entram em colapso, e pensa-se que esse processo inicia uma supernova de Tipo Ib, Ic e II, libertando uma quantidade de energia imensa e provocando uma “torrente” de neutrinos.

Fontes e Referências:

Chandra: SNR 0104-72.3: Supernova Remnant is an Unusual Suspect

Nasa.gov: Supernova Remnant is an Unusual Suspect

Science Daily: Supernova Remnant Is An Unusual Suspect

New Scientist: SNR 0104

APOD: SNR 0104: An Unusual Suspect Créditos: imagem em raios-X: NASA / CXC / Penn State / S.Park & J.Lee; imagem em infravermelho: NASA / JPL-Caltech

(***) A SN 185 foi uma supernova vista no ano de 185 DC, próxima a Alpha Centauri, entre as constelações de Circinus e Centaurus, a 3.300 anos-luz de distância da Terra. Essa formidável explosão foi observada e registrada pelos astrônomos chineses no livro de Han. Essa extrordinária supernova permaneceu visível no céu noturno por 8 meses. Créditos: Telescópio Espacial Chandra e XMM Newton (site da ESA)