Gaia descobre sua primeira supernova

Supernova Gaia14aaa e sua galáxia hospedeira. Crédito: M. Fraser / S. Hodgkin / L. Wyrzykowski / H. Campbell / N. Blagorodnova / Z. Kostrzewa-Rutkowska / Liverpool Telescope / SDSS

Responsável pelo mapeamento da Via Láctea, o telescópio Gaia descobriu sua primeira explosão estelar em outra galáxia muito, muito distante. Este evento poderoso, agora chamado Gaia14aaa, ocorreu em uma galáxia a cerca de 500 milhões de anos-luz de distância e foi revelado através de um súbito aumento no brilho da região entre duas observações do telescópio separadas por um mês. Gaia, que começou seu trabalho científico em 25 de julho, verifica repetidamente todo o céu, de modo que cada uma das cerca de um bilhão de estrelas do catálogo final será examinada uma média de 70 vezes ao longo dos próximos cinco anos. “Esse tipo de levantamento repetitivo vem a calhar para o estudo da natureza mutável do céu”, comenta Simon Hodgkin, do Instituto de Astronomia de Cambridge, Reino Unido.

Hodgkin é parte do Science Alert Team de Gaia, que inclui astrônomos das universidades de Cambridge, Reino Unido, e de Varsóvia, na Polônia, que vasculham o céu em busca de mudanças inesperadas. Não demorou muito até que os cientistas encontraram a primeira “anomalia”, na forma de um aumento repentino na luz que vem de uma galáxia distante, detectada em 30 de agosto. A mesma galáxia apareceu muito menos brilhante na primeira vez que Gaia a observou, apenas um mês antes. “Nós imediatamente pensamos que poderia ser uma supernova, mas precisávamos de mais pistas para sustentar esta hipótese”, explica Łukasz Wyrzykowski, do Observatório Astronômico da Universidade de Varsóvia, na Polônia.
Concepção artística de uma supernova Tipo Ia. Crédito: ESA / ATG medialab / C. Carreau

Outros eventos cósmicos poderosos podem se assemelhar a uma supernova em uma galáxia distante, como explosões causadas por um buraco negro supermassivo no centro da galáxia. No entanto, em Gaia14aaa, a posição do ponto de luz brilhante era ligeiramente deslocada do núcleo da galáxia, sugerindo que era pouco provável que fosse relacionado a um buraco negro central. Assim, os astrônomos analisaram mais informações. Além de gravar a posição e o brilho das estrelas e galáxias, o telescópio também divide a sua luz para criar um espectro. Na verdade, Gaia usa dois prismas que abrangem regiões de comprimento de onda vermelha e azul para produzir um espectro de baixa resolução, permitindo aos astrônomos buscar assinaturas dos vários elementos químicos presentes na fonte dessa luz. No espectro dessa fonte, já podíamos ver a presença de ferro e outros elementos que são conhecidos por serem encontrados em supernovas”, diz Nadejda Blagorodnova, aluna de doutorado no Instituto de Astronomia de Cambridge.

Outro fator importante é que a parte azul do espectro aparecia muito mais brilhante do que a vermelha, característica que não apenas é encontrada neste tipo de fenômeno, mas numa variação bem específica dele. Os astrônomos já suspeitavam que poderia ser uma supernova Tipo Ia: a explosão de uma anã branca presa em um sistema binário com uma estrela companheira. Embora outros tipos de supernovas sejam os óbitos explosivos de estrelas muito mais massivas que o sol, as supernovas Tipo Ia são o produto final de suas contraparte menos maciças.

Para confirmar a natureza desta supernova, os astrônomos complementaram os dados Gaia com mais observações feitas a partir do solo, usando o telescópio Isaac Newton (INT) e o telescópio robótico Liverpool, em La Palma, nas Ilhas Canárias, Espanha. Em poucos meses, Gaia deve estar pronto para descobrir aproximadamente três novas supernovas a cada dia. Além delas, o “cartógrafo da galáxia” deve encontrar milhares de fontes transientes de outros tipos como explosões estelares menores, labaredas de estrelas jovens que vêm à vida, explosões causadas por buracos negros que perturbam e devoram uma estrela próxima, e, possivelmente, alguns fenômenos totalmente novos.

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