VLT esclarece mistério poeirento

Um grupo de astrónomos observou em tempo real a formação de poeira estelar - no seguimento da explosão de uma supernova. Mostrou-se, pela primeira vez, que estas fábricas de poeira cósmica fabricam os seus grãos de poeira num processo de duas fases, que começa pouco depois da explosão e continua muito para além desta. A equipe utilizou o VLT (Very Large Telescope) do ESO no norte do Chile, para analisar a luz emitida pela supernova SN 2010jl à medida que esta se desvanecia. Os novos resultados foram publicados online na revista Nature a 9 de julho de 2014.  A origem da poeira cósmica nas galáxias é ainda um mistério. Os astrónomos sabem que as supernovas são provavelmente a fonte principal de poeira, especialmente no Universo primordial, no entanto ainda não é claro como e onde é que estes grãos de poeira se condensam e crescem. Não é igualmente claro como é que os grãos de poeira evitam ser destruídos no ambiente inóspito de uma galáxia a formar estrelas. Agora, no entanto, novas observações obtidas com o VLT do ESO no Observatório do Paranal, no norte do Chile, ajudaram a desvendar deste mistério.  Uma equipa internacional de astrónomos utilizou o espectrógrafo X-shooter para observar uma supernova - conhecida como SN 2010jl - nove vezes nos meses que se seguiram à explosão e uma décima vez dois anos e meio depois da explosão, tanto nos comprimentos de onda do visível como no infravermelho.

Esta supernova invulgarmente brilhante, resultado da morte de uma estrela massiva, explodiu na pequena galáxia UGC 5189A. Combinando dados dos nove anteriores conjuntos de observações pudemos fazer as primeiras medições directas de como a poeira em torno da supernova absorve as diferentes cores da luz," disse o autor principal Christa Gall, da Universidade de Aarhus, Dinamarca. "Isto permitiu-nos caracterizar a poeira com mais detalhe do que o que tinha sido possível até agora.  A equipa descobriu que a formação de poeira começa pouco depois da explosão e prolonga-se durante um longo período de tempo. As novas medições revelaram igualmente quão grandes são os grãos de poeira e qual a sua composição.

Estas descobertas estão um passo mais além dos recentes resultados obtidos com o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, o qual detectou pela primeira vez os restos de uma supernova recente - a famosa supernova 1987A - a transbordar de poeira recém formada.  A equipe descobriu que os grãos que têm um diâmetro maior que um milésimo de milímetro se formaram rapidamente no material denso que rodeia a estrela. Embora ainda minúsculos, este tamanho é, no entanto, grande para um grão de poeira cósmica, tornando-os assim mais resistentes a processos destrutivos. Como é que os grãos de poeira sobreviviam no ambiente violento e destrutivo dos restos de supernovas era uma das grandes questões em aberto no artigo que apresentava os resultados ALMA e agora este resultado responde a esta pergunta - os grãos são maiores do que o esperado.

"A nossa detecção de grãos com um tamanho considerável pouco depois da explosão da supernova significa que deve haver uma maneira rápida e eficiente de os criar," disse o co-autor Jens Hjorth do Instituto Niels Bohr, Universidade de Copenhaga, Dinamarca. "Mas, na realidade, não sabemos exactamente como é que isto acontece.  No entanto, os astrónomos pensam que sabem onde é que a nova poeira se formou: no material que a estrela liberta para o espaço ainda antes de explodir. À medida que a onda de choque da supernova se expande para o exterior, cria uma concha fria e densa de gás - exactamente o tipo de ambiente onde os grãos de poeira se podem formar e crescer.

Os resultados das observações indicam que numa segunda fase - depois de várias centenas de dias - ocorre um processo acelerado de formação da poeira que envolve material ejectado pela supernova. Se a produção de poeira em SN 2010jl continuar a seguir a tendência observada, 25 anos depois da supernova explodir a massa total de poeira será cerca de metade da massa do Sol; ou seja, semelhante à massa de poeira observada noutras supernovas como por exemplo SN 1987A. Anteriormente tínhamos dois factos bastante discrepantes: os astrónomos observavam bastante poeira nos restos de supernova deixados depois das explosões mas, por outro lado, encontravam apenas evidências da formação de pequenas quantidades de poeira nestas explosões. Estas novas observações explicam como é que esta aparente contradição pode ser resolvida," conclui Christa Gall.
Fonte: ESO