Remanescente de Supernova G299 lembra uma flor cósmica

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O remanescente de supernova G299.2-2.9 foi estudado em raios-X pelo observatório espacial Chandra. Créditos: NASA/CXC/U. Texas

Considerando que os escombros resultantes de estrelas que explodiram, conhecidos como remanescentes de supernovas, são bastante quentes, energéticos e brilham intensamente em raios-X, o Observatório Chandra da NASA tem provado ser uma ferramenta valiosa ao estudá-los. A remanescente de supernova G299.2-2.9 (G299) pertence a nossa Via Láctea, mas a imagem do Chandra nos lembra uma bonita flor aqui na Terra.

G299 foi criado por uma supernova do Tipo Ia. Os astrônomos estimam que a supernova do Tipo Ia é uma explosão termonuclear, envolvendo a fusão de elementos e a liberação de formidáveis quantidades de energia, a partir de uma anã branca em órbita muito próxima de uma estrela companheira. Se a parceira da anã branca for uma estrela convencional, similar ao Sol, a anã branca pode tornar-se instável e explodir ao atrair e acumular o material da sua companheira. Por outro lado, se a anã branca estiver em órbita com outra anã branca, as duas podem fundir-se e gerar uma explosão.

Independentemente do mecanismo de gatilho, há muito sabemos que as supernovas do Tipo Ia são relativamente uniformes no que tange ao seu brilho extremo, geralmente ultrapassando o brilho da galáxia onde se encontram. Tal comportamento é fundamental uma vez que os cientistas usam estes objetos como “marcos quilométricos” cósmicos (“velas padrão”) e isso permite medir com precisão as distâncias de galáxias a bilhões de anos-luz e determinar a taxa de expansão do Universo.

Os modelos teóricos tradicionais das supernovas Tipo Ia calculam em geral que suas explosões são simétricas, criando uma esfera quase perfeita à medida que se expandem. Estes modelos têm sido apoiados por resultados que mostram que as nebulosas remanescentes de supernovas do Tipo Ia são mais simétricas que as remanescentes de supernovas resultantes do colapso das estrelas massivas.

Entretanto, os astrônomos estão descobrindo que algumas explosões de supernova do Tipo Ia podem não ser tão simétricas como se pensava. G299 pode ser um exemplo desse tipo incomum remanescente de supernova do Tipo Ia. Usando uma observação tempo longo do Chandra, os astrônomos descobriram que a concha de detritos da estrela que explodiu está expandindo-se de forma diferente nas diversas direções.

Nesta nova imagem capturada pelo Chandra, o vermelho, verde e azul representam diferentes frequências de raios-X, respectivamente em baixa, média e alta energia, registrados pelo observatório espacial da NASA. Os raios-X de energia média incluem a emissão do ferro e os raios-X altamente energéticos incluem a emissão de silício e enxofre. Os dados de raios-X foram combinados com dados infravermelhos das observações terrestres da pesquisa 2MASS, que mostra as estrelas no campo de visão da remanescente G299.

Ao realizar uma análise detalhada em raios-X, os pesquisadores encontraram vários exemplos claros de assimetrias em G299. Por exemplo, a razão entre a concentração do ferro e do silício na parte da remanescente logo acima do centro é maior que na região da remanescente imediatamente abaixo do centro. Esta diferença pode ser vista através da cor mais esverdeada da seção superior em comparação com a cor mais azulada da seção inferior. Existe também uma porção fortemente alongada no remanescente que se alonga para a direita. Nesta região, a razão entre as concentrações do ferro versus silício é similar à encontrada na região sul da G299.

Os padrões observados nos dados do Chandra sugerem que uma explosão bastante desequilibrada ocorreu nesta supernova Tipo Ia. Também pode ser que a remanescente está se expandindo dentro de um ambiente onde o meio existente que a circunda é bastante irregular. Independentemente da explicação definitiva, as observações de G299 e de outros objetos como este estão a mostrar aos astrônomos quão variadas estas flores cósmicas podem surgir.

O artigo que descreve estes resultados foi publicado na edição de 01 de setembro de 2014 da revista The Astrophysical Journal, aqui.