Os astrônomos usaram o Observatório de Raios-X Chandra da NASA para registrar o material explodindo do local de uma estrela explodida em velocidades superiores a 20 milhões de milhas por hora. Isso écerca de 25.000 vezes mais rápido do que a velocidade do som na Terra.

O remanescente da supernova de Kepler éo entulho de uma estrela detonada que estãolocalizada a cerca de 20.000 anos-luz de distância da Terra, em nossa gala¡xia, a Via La¡ctea. Em 1604, os primeiros astra´nomos, incluindo Johannes Kepler, que se tornou o homa´nimo do objeto, viram a explosão de uma supernova que destruiu a estrela.

Agora sabemos que o remanescente da supernova de Kepler éo rescaldo da chamada supernova do Tipo Ia, onde uma pequena estrela densa, conhecida como anãbranca, excede um limite de massa cra­tica após interagir com uma estrela companheira e sofre uma explosão termonuclear que destra³i o anãbranca e lana§a seus restos para fora.

O último estudo acompanhou a velocidade de 15 pequenos "nós" de destroa§os no remanescente da supernova de Kepler, todos brilhando em raios-X, todos brilhando em raios-X. O na³ mais rápido foi medido para ter uma velocidade de 23 milhões de milhas por hora, a maior velocidade já detectada de restos de supernova em raios-X. A velocidade média dos noséde cerca de 10 milhões de milhas por hora, e a onda de choque estãose expandindo a cerca de 15 milhões de milhas por hora. Esses resultados confirmam independentemente a descoberta de 2017 de nosviajando a velocidades de mais de 20 milhões de milhas por hora no remanescente da supernova de Kepler.

Os pesquisadores no estudo mais recente estimaram as velocidades dos nosanalisando os espectros de raios-X do Chandra, que fornecem a intensidade dos raios-X em diferentes comprimentos de onda, obtidos em 2016. Comparando os comprimentos de onda de caracteri­sticas no espectro de raios-X com valores de laboratório e usando o efeito Doppler, eles mediram a velocidade de cada na³ ao longo da linha de visão de Chandra ao remanescente. Eles também usaram imagens Chandra obtidas em 2000, 2004, 2006 e 2014 para detectarmudanças na posição dos nose medir sua velocidade perpendicular a  nossa linha de visão. Essas duas medições combinadas fornecem uma estimativa da velocidade real de cada na³ no espaço tridimensional. Um gra¡fico da¡ uma explicação visual de como os movimentos dos nosnas imagens e os espectros de raios-X foram combinados para estimar as velocidades totais.

O trabalho de 2017 aplicou a mesma técnica geral do novo estudo, mas usou espectros de raios-X de um instrumento diferente no Chandra. Isso significava que o novo estudo tinha determinações mais precisas das velocidades do na³ ao longo da linha de visão e, portanto, as velocidades totais em todas as direções.

Nesta nova sequaªncia das quatro imagens Chandra do remanescente da supernova de Kepler, vermelho, verde e azul revelam os raios-X de baixa, média e alta energia, respectivamente. O filme aumenta o zoom para mostrar vários dos nosque se movem mais rapidamente.

As altas velocidades no Kepler são semelhantes a s que os cientistas viram em observações a³pticas de explosaµes de supernovas em outras gala¡xias apenas dias ou semanas após a explosão, bem antes de um remanescente de supernova se formar décadas depois. Esta comparação implica que alguns nosno Kepler dificilmente foram retardados por colisaµes com o material ao redor do remanescente nos aproximadamente 400 anos desde a explosão.

Com base nos espectros do Chandra, oito dos 15 nosestãodefinitivamente se afastando da Terra, mas apenas dois estãoconfirmados para se mover em direção a ela. (Os outros cinco não mostram uma direção clara de movimento ao longo de nossa linha de visão.) Essa assimetria no movimento dos nosimplica que os detritos podem não ser simanãtricos ao longo de nossa linha de visão, mas mais nosprecisam ser estudados para confirmar este resultado.

Os quatro noscom as velocidades totais mais altas estãotodos localizados ao longo de uma faixa horizontal de emissão de raios-X brilhantes. Traªs deles são identificados em uma visualização em close-up. Esses quatro nosestãotodos se movendo em uma direção semelhante e tem quantidades semelhantes de elementos como o sila­cio, sugerindo que a matéria em todos esses nosse originou da mesma camada da anãbranca explodida.

Um dos outros nosque se movem mais rapidamente estãolocalizado na "orelha" do lado direito do remanescente, sustentando a ideia intrigante de que a forma tridimensional dos detritos émais parecida com uma bola de futebol do que com uma esfera uniforme. Este na³ e dois outros são marcados com setas em uma visão aproximada.

A explicação para o material de alta velocidade não éclara. Alguns cientistas sugeriram que o remanescente da supernova de Kepler éde um Tipo Ia excepcionalmente poderoso, o que pode explicar o material em movimento rápido. Tambanãm épossí­vel que o ambiente imediato ao redor do remanescente seja em si mesmo acidentado, o que poderia permitir que alguns dos detritos cavassem um taºnel atravanãs de regiaµes de baixa densidade e evitariam ser muito desacelerados.

A equipe de 2017 também usou seus dados para refinar as estimativas anteriores da localização da explosão da supernova . Isso permitiu que eles procurassem por uma companheira da anãbranca que pode ter sido deixada para trás após a supernova e aprendessem mais sobre o que desencadeou a explosão. Eles encontraram uma falta de estrelas brilhantes perto do centro do remanescente. Isso implicava que uma estrela como o Sol não doava material para a anãbranca atéque ela atingisse a massa cra­tica. Uma fusão entre duas ana£s brancas épreferida.

Os novos resultados foram relatados em um artigo liderado por Matthew Millard, da Universidade do Texas em Arlington, e publicado na edição de 20 de abril de 2020 do Astrophysical Journal .

Um artigo de Toshiki Sato e Jack Hughes relatou a descoberta de nosque se movem rapidamente no remanescente de supernova de Kepler e foi publicado na edição de 20 de agosto de 2017 do The Astrophysical Journal .