Tecnologia Científica

A autodestruição da estrela émostrada em 3D, revelando novos detalhes
A análise de dados do Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) e do X-shooter no Very Large Telescope (VLT) do European Southern Observatory (ESO) oferece novos insights sobre como as estrelas se autodestruem.
Por David Callahan - 08/12/2021


A distribuição 3D do material ejetado da supernova SNR 0540-69.3 émostrada em cores individuais. O oxigaªnio pode ser visto em cinza e o hidrogaªnio em turquesa e vermelho. O oxigaªnio na regia£o mais interna foi removido, de modo que apenas o anel externo émostrado. Um ca­rculo vermelho éinclua­do para referaªncia para orientar o olho. A bolha de hidrogaªnio recanãm-descoberta évista no canto inferior esquerdo. Crédito: Josefin Larsson

Uma supernova de 1.000 anos foi capturada em imagens 3D que revelam detalhes ainda não vistos dos elementos que são ejetados quando uma estrela explode. A análise de dados do Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) e do X-shooter no Very Large Telescope (VLT) do European Southern Observatory (ESO) oferece novos insights sobre como as estrelas se autodestruem.

O novo estudo de autoria de Josefin Larsson, astrofisico do KTH Royal Institute of Technology em Estocolmo, em colaboração com pesquisadores da Universidade de Estocolmo, da Universidade de Warwick e do ESO, foi publicado hoje no Astrophysical Journal .

A supernova que os pesquisadores estudaram, conhecida como SNR 0540-69.3, éum assunto familiar. Para quem estãoobservando os restos de estrelas explodidas, éuma das supernovas do canãu, graças a  sua relativa proximidade na Grande Nuvem de Magalha£es, uma pequena gala¡xia vizinha a cerca de 160.000 anos-luz da Terra.

No entanto, SNR 0540-69.3 ainda tem histórias para contar. As novas observações revelam a distribuição do material ejetado em detalhes sem precedentes, levando a duas novas descobertas: um grande anel de oxigaªnio em torno das regiaµes mais internas do remanescente da supernova e uma bolha misteriosa de hidrogaªnio diferente de tudo o que foi visto anteriormente em outros remanescentes da supernova.

O estudo fornece um mapa tridimensional da distribuição dos elementos ejetados, na forma de ananãis e aglomerados que carregam informações significativas sobre a estrela progenitora e o mecanismo de explosão , diz ela. O mapeamento 3D deles permite que os pesquisadores testem modelos teóricos , acrescentando ao crescente corpo de evidaªncias de que tais estruturas são caracteri­sticas onipresentes da ejeção de supernova.

"Esse material ejetado tem viajado por mil anos - éuma expansão gratuita desde a explosão", diz Larsson. "Então, estãorealmente nos informando sobre as condições no momento da explosão."

Larsson diz que os resultados destacam a importa¢ncia das assimetrias e da mistura em explosaµes de supernovas. "O que vemos na explosão éque todos os elementos se misturam. A estrutura original da estrela éinterrompida e claramente não ésimanãtrica", diz Larsson.

Por meio da fusão, as estrelas evoluem para formar elementos mais pesados ​​em seu núcleo, a  medida que os núcleos se combinam em núcleos mais pesados. A evolução se assemelha a uma cebola, com camadas de elementos gradualmente mais pesados ​​se formando para dentro. Quando uma estrela explode, o núcleo mais interno colapsa para formar uma estrela de naªutrons - mas as camadas externas de enxofre, arga´nio, oxigaªnio e hidrogaªnio, entre outros elementos, são misturadas e ejetadas no que Larsson descreve como uma "distribuição assimanãtrica de ananãis e aglomerados".
 
Ananãis de material ejetado foram observados em um pequeno número de outros remanescentes de supernova pra³ximos, mas o caso particular de SNR 0540 adiciona novas informações valiosas ao revelar ananãis em pequena escala nas regiaµes mais internas de uma forma não vista nesses outros casos.

Josefin Larsson, astrofa­sica do KTH Royal Institute of Technology, exibe uma impressão
3D da supernova. Crédito: David Callahan

Larsson diz que estãointrigada com a origem da bolha de hidrogaªnio. "a‰ parte do material ejetado na explosão?" ela pergunta, "Ou, talvez tenha sido soprado das camadas externas de uma estrela companheira bina¡ria."

As explosaµes de supernovas são cra­ticas para a compreensão do conteaºdo do universo, diz ela. "Eles espalham elementos formados na estrela e na própria explosão. Sem estrelas e supernovas, tera­amos essencialmente apenas hidrogaªnio e hanãlio no universo."

 

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