Messier 82: a galáxia do Charuto campeã de supernovas atacou novamente

Imagem obtida em 23 de janeiro da supernova na Galáxia do Charuto (M82). A seta aponta para SN 2014J.
Crédito: Adam Block, Mt. Lemmon SkyCenter, Universidade do Arizona

Uma estrela que explodiu apareceu subitamente no céu noturno, maravilhando os astrônomos que não viam uma supernova tão próxima do nosso Sistema Solar há 20 anos.

Na segunda quinzena de janeiro de 2014, a supernova emergiu como uma luz brilhante (magnitude 10,5) em Messier 82, a Galáxia do Charuto, que reside a cerca de 12 milhões de anos-luz de distância na direção da constelação de Ursa Maior. A supernova, que um astrônomo descreveu como um potencial “Santo Graal” para os cientistas, foi descoberta pelos estudantes Ben Cooke, Tom Weight, Matthew Wilde e Guy Pollack, da University College London (UCL) em 21 de janeiro de 2014. A descoberta foi feita por acaso, durante um workshop telescópico de 10 minutos para seus alunos, levou a uma correria mundial para adquirir imagens e espectros do fenômeno.

A galáxia Messier “antes e depois” da supernova SN 2014J. Créditos: UCL/University of London Observatory/Steve Fossey/Ben Cooke/Guy Pollack/Matthew Wilde/Thomas Wright

Posicionada entre a Ursa Maior e a Ursa Menor, a nova supernova foi fácil de avistar por observadores no hemisfério norte. Com a magnitude de 10,5 a supernova chegou a ser brilhante o suficiente para ser observada por um pequeno par de binóculos, destacou o astrônomo Brad Tucker, Universidade Nacional da Austrália e da Universidade da Califórnia, em Berkeley.

Mas além da criação de um espetáculo celeste, o evento cósmico também dá aos astrônomos uma oportunidade rara para estudar um objeto que pode ajudá-los a compreender a energia escura.

A supernova foi observada pela primeira vez na terça-feira, 21 de janeiro de 2014 às 19:20 (hora local – Inglaterra) por um grupo de estudantes liderados por Steve Fossey da University College London. Segundo a UCL, o objeto pode ser a supernova mais próxima desde a intensa supernova 1987A que foi avistada em Fevereiro de 1987 na Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia anã companheira da Via Láctea a cerca de 168.000 anos-luz da Terra.

Supernova Tipo Ia ilustrada. À esquerda: o disco de acresção da anã branca sugando matéria da estrela companheira. Ao centro: a explosão termonuclear. À direita: a nebulosa remanescente da supernova, os escombros da explosão. Crédito: NASA/CXC/M. Weiss

Novo brilho nos céus

O estudante Guy Pollack exclamou:

Foi uma experiência surreal e emocionante, obter imagens do objeto não identificado enquanto Steve corria pelo observatório a verificar o resultado!

Os astrônomos do Caltech confirmaram a supernova e classificaram-na como uma supernova tipo Ia jovem e avermelhada. As supernovas Ia são originadas sistema binário de contato onde pelo menos uma estrela é uma anã branca, o núcleo denso e pequeno de uma estrela moribunda, ou seja, que cessou as suas reações nucleares. Se a anã branca capturar muita massa da sua companheira, quando chega a um certo limite (a massa de Chandrasekhar), começa dentro da anã branca uma reação nuclear descontrolada, gerando uma espetacular supernova tipo Ia.

Animação “antes e depois” da M82 e a Supernova SN2014J. Créditos: E. Guido, N. Howes e M. Nicolini

Supernova Ia = “Santo Graal” das supernovas

O fato notável é que as supernovas tipo Ia brilham com intensidade igual nos seus picos, por isso são usadas como “velas padrão” para medir distâncias em todo o Universo. Na verdade, foi a medição detalhada de supernovas Ia levou à importantíssima descoberta, recompensada com um Prêmio Nobel, da expansão acelerada do universo.

Para aprender mais sobre a causa desta aceleração do universo em expansão (a força cósmica que expande o espaço de forma acelerada, conhecida como energia escura), Tucker disse que os astrônomos precisam de medidas mais precisas.

Tucker explicou:

Os dois grandes problemas no uso de supernovas Ia para medições de distância, são as estrelas progenitoras, ou seja, o tipo de estrela que explode, bem como a poeira afeta estas medições. Por isso o fato desta [supernova] ser do tipo Ia, descoberta em tenra idade, significa que temos uma boa hipótese de encontrar boas pistas sobre a explosão.

O Telescópio Espacial Hubble também capturou imagens detalhadas da Galáxia do Charuto antes da supernova ter explodido, o que significa que os astrônomos tem dados de observações diretas desta a estrela antes da explosão, explicou Tucker.

Além do mais, esta é uma supernova “avermelhada”, o que significa que ocorreu em um ambiente empoeirado. Tucker acrescentou:

Ao saber que existe muita poeira na região, podemos analisar a forma como a poeira afeta as cores [da supernova] e, portanto, as medidas de distância, e usá-la para calibrar outras [supernovas]. Em suma, este é o “Santo Graal”.

O Departamento Central de Telegramas Astronômicos da União Astronômica Internacional listou algumas das observações da supernova sob a designação temporária PSN J09554214+6940260 (depois SN 2014J), começando com uma observação de 22 de janeiro de 2014 por um grupo de astrônomos amadores na Rússia.

As imagens do telescópio robótico KAIT do Observatório Lick na Califórnia, caçador de supernovas, confirmam que o objeto não estava presente até 15 de janeiro, o que significa que a supernova tinha apenas poucos dias de idade quando detectada pelos estudantes Ben Cooke, Tom Weight, Matthew Wilde e Guy Pollack (UCL) em 21 de janeiro de 2014, comentou Tucker.

Fontes

Space.com: Exploding Star: New Supernova Discovery Is Closest in Years

UCL: Supernova in Messier 82 discovered by UCL students

APOD: Bright Supernova in M82 – Créditos © : Adam Block, Mt. Lemmon SkyCenter, U. Arizona

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