A Morte Grumosa e Irregular de uma Estrela

Em 1572, o astrônomo dinamarquês Tycho Brahe estava entre aqueles que notaram um novo objeto brilhante na constelação de Cassiopeia. Adicionando combustível ao fogo intelectual que Copérnico começou, Tycho mostrou que essa "nova estrela" estava muito além da Lua, e que era possível que o Universo além do Sol e dos planetas mudasse.

Os astrônomos agora sabem que a nova estrela de Tycho não era nova. Em vez disso, sinalizou a morte de uma estrela em uma supernova, uma explosão tão brilhante que pode ofuscar a luz de uma galáxia inteira. Esta supernova em particular era do Tipo Ia, que ocorre quando uma estrela anã branca puxa material de, ou se funde com, uma estrela companheira próxima até que uma violenta explosão seja desencadeada. A estrela anã branca é obliterada, enviando seus detritos para o espaço.

Tal como acontece com muitos remanescentes de supernovas, o remanescente de supernova Tycho, como é conhecido hoje (ou "Tycho", para abreviar), brilha intensamente na luz de raios-X porque as ondas de choque - semelhantes aos estrondos sônicos de aeronaves supersônicas - geradas pela explosão estelar aquecem os detritos estelares até milhões de graus. Em suas duas décadas de operação, o Observatório de Raios-X Chandra da NASA capturou imagens de raios-X incomparáveis de muitos remanescentes de supernovas.

Chandra revela um padrão intrigante de aglomerados brilhantes e áreas mais fracas em Tycho. O que causou esse emaranhado de nós no rescaldo dessa explosão? A explosão em si causou essa aglomeração, ou foi algo que aconteceu depois?

Esta última imagem de Tycho do Chandra está fornecendo pistas. Para enfatizar os aglomerados na imagem e a natureza tridimensional de Tycho, os cientistas selecionaram duas faixas estreitas de energias de raios-X para isolar o material (silício, cor vermelha) que se afasta da Terra e se move em nossa direção (também silício, cor azul). As outras cores na imagem (amarelo, verde, azul-verde, laranja e roxo) mostram uma ampla gama de diferentes energias e elementos, e uma mistura de direções de movimento. Nesta nova imagem composta, os dados de raios-X do Chandra foram combinados com uma imagem óptica das estrelas no mesmo campo de visão do Digitized Sky Survey.

Ao comparar a imagem Chandra de Tycho com duas simulações de computador diferentes, os pesquisadores foram capazes de testar suas ideias contra dados reais. Uma das simulações começou com destroços aglomerados da explosão. O outro começou com detritos lisos da explosão e, em seguida, a aglomeração apareceu depois à medida que o remanescente de supernova evoluiu e pequenas irregularidades foram ampliadas.

Utilizou-se então uma análise estatística utilizando uma técnica sensível ao número e tamanho de aglomerados e furos nas imagens. Comparando os resultados do Chandra e imagens simuladas, os cientistas descobriram que o remanescente da supernova Tycho se assemelha fortemente a um cenário em que os aglomerados vieram da própria explosão. Embora os cientistas não tenham certeza de como, uma possibilidade é que a explosão da estrela tenha tido vários pontos de ignição, como bastões de dinamite sendo disparados simultaneamente em diferentes locais.

Entender os detalhes de como essas estrelas explodem é importante porque pode melhorar a confiabilidade do uso de supernovas do Tipo Ia "velas padrão" - isto é, objetos com brilho inerente conhecido, que os cientistas podem usar para determinar sua distância. Isso é muito importante para estudar a expansão do universo. Essas supernovas também polvilham elementos como ferro e silício, que são essenciais para a vida como a conhecemos, na próxima geração de estrelas e planetas.

Fonte: chandra.si.edu