Hubble encontra companheira de supernova depois de duas dècadas de buscas

Impressão de artista da supernova 1993J, que explodiu na galáxia M81. Usando o Telescópio Espacial Hubble, astrónomos identificaram a estrela companheira azul e que queima hélio, vista no centro da nebulosa de detritos em expansão, produzida pela supernova. Crédito: NASA, ESA e G. Bacon (STScI)

Com o Telescópio Espacial Hubble, astrónomos descobriram uma companheira estelar de um tipo raro de supernova. A descoberta confirma a teoria de longa data de que a supernova, baptizada SN 1993J, ocorreu dentro de um sistema binário, onde duas estrelas em interacção provocaram uma explosão cósmica. "É como uma cena de um crime onde finalmente identificamos o ladrão," afirma Alex Filippenko, professor de astronomia da Universidade da Califórnia, em Berkeley, EUA. "A estrela companheira roubou um monte de hidrogénio antes da estrela primária explodir. SN 1993J é um exemplo de supernova do Tipo IIb, explosões estelares invulgares que contêm muito menos hidrogénio do que aquele encontrado numa típica supernova.

Ilustração que mostra os passos principais na evolução de uma supernova do Tipo IIb: - Painel 1: duas estrelas muito quentes orbitam-se uma à outra num sistema binário;  - Painel 2: a estrela ligeiramente mais massiva evolui para uma gigante vermelha e "derrama" o hidrogénio do seu invólucro exterior na companheira;  - Painel 3: a estrela mais massiva explode como supernova; - Painel 4: a estrela companheira sobrevive à explosão. Dado que guardou a maioria do hidrogénio no sistema, é maior e mais quente do que era quando nasceu. A supernova desvanece.  Crédito: NASA, ESA e A. Feild (STScI)

 Os astrónomos acreditam que a estrela companheira roubou a maior parte do hidrogénio antes da estrela principal explodir e que continuou a queimar combustível mas como uma estrela superquente de hélio. É provavelmente necessário um sistema binário para que a estrela principal perca a maioria do seu invólucro de hidrogénio antes da explosão. O problema é que, até à data, têm sido difíceis de obter observações directas da companheira, uma vez que é tão ténue relativamente à própria supernova," afirma Ori Fox, investigador da mesma universidade. SN 1993J reside na galáxia Messier 81, a cerca de 11 milhões de anos-luz de distância na direcção da constelação de Ursa Maior.

Imagem do Hubble que mostra a posição da supernova SN 1993J dentro da galáxia espiral M81. Embora os astrónomos tenham visto a estrela explodir como supernova há 21 anos atrás, o brilho dessa explosão está ainda presente, como visto na secção ampliada. A supernova desvaneceu até a um ponto em que os astrónomos estão confiantes que avistaram o brilho ultravioleta da estrela companheira. Crédito: NASA, ESA, A. Zezas (Cfa) e A. Filippenko (UC Berkeley)

Desde a sua descoberta há 21 anos atrás, que os cientistas procuram a estrela companheira. As observações com o Observatório W. M. Keck em Mauna Kea, no Hawaii, sugeriram que a companheira desaparecida irradiava grandes quantidades de radiação ultravioleta, mas a área da supernova estão tão lotada que os cientistas não podiam ter a certeza que estavam a medir a estrela certa. A equipa combinou dados ópticos com imagens ultravioleta do Hubble para construir um espectro que combinava com o brilho previsto da estrela companheira, também conhecido como emissão contínua. Os cientistas só recentemente foram capazes de detectar esta radiação directamente.

"Nós fomos capazes de obter esse espectro UV com o Hubble. Este mostra conclusivamente que temos um excesso de emissão contínua no ultravioleta, mesmo após a luz das estrelas ter sido subtraída," afirma Azalee Bostroem do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, no estado americano de Maryland. Os astrónomos estimam que ocorre uma supernova a cada segundo algures no Universo, mas ainda não entendem completamente como as estrelas explodem. Serão precisas mais pesquisas para melhor compreender as propriedades desta estrela companheira e os diferentes tipos de supernovas.

Os resultados deste estudo foram publicados na edição de 20 de Julho da revista The Astrophysical Journal.

Fonte: Astronomia Online - Portugal