Encontrada estrela de nêutrons formada pela supernova 1987A

Redação do Site Inovação Tecnológica - 26/02/2024

Combinação de uma imagem do Hubble da SN 1987A e da fonte compacta de argônio. A fonte azul fraca no centro é a emissão da fonte compacta detectada com o instrumento NIRSpec do James Webb.
[Imagem: Hubble/James Webb telescopes/NIRSpec/J. Larsson]

O que sobra de uma supernova

Astrônomos encontraram evidências conclusivas da existência de uma estrela de nêutrons nos remanescentes da supernova 1987A, a única supernova visível a olho nu nos últimos 400 anos e a supernova mais estudada da história.

Os núcleos colapsados das supernovas restam quando estrelas com mais de 8 vezes a massa do Sol explodem no final de suas vidas. Eles são a principal fonte de alguns elementos químicos, incluindo oxigênio, silício e magnésio. O núcleo dessas estrelas que explodiram pode persistir na forma de uma estrela de nêutrons muito menor, composta pelo material mais denso do Universo, ou pode produzir um buraco negro.

Embora a supernova 1987A tenha sido observada há mais de três décadas, os cientistas nunca haviam conseguido encontrar o objeto compacto que se espera ter sido produzido durante a explosão. Algumas evidências indiretas indicavam que a supernova teria produzido uma estrela de nêutrons, mas a possibilidade de um buraco negro não foi totalmente descartada, de modo que a natureza do objeto compacto remanescente permaneceu um tema de debate.

Nem uma estrela de nêutrons nem um buraco negro foram detectados diretamente porque os detritos em expansão da explosão escondem o objeto compacto em um gás denso e muita poeira (Como uma supernova produz poeira cósmica).

É mesmo uma estrela de nêutrons

À esquerda, uma imagem do NIRCam do Webb. No canto superior direito, a luz de argônio ionizado isoladamente capturada pelo instrumento MIRI. No canto inferior direito, luz do argônio ionizado multiplicado capturada pelo NIRSpec.
[Imagem: NASA/ESA/CSA/STScI/C. Fransson/M. Matsuura/M. J. Barlow/P. J. Kavanagh/J. Larsson]

Agora, os astrônomos conseguiram observar o remanescente da supernova em comprimentos de onda infravermelhos usando o telescópio espacial James Webb. Uma análise de espectroscopia permitiu examinar a composição e os movimentos do gás, com os dados mostrando linhas de emissão de gás argônio e enxofre altamente ionizados localizadas perto de onde a estrela explodiu.

A composição do gás e a ionização só podem ser explicadas se houver uma fonte brilhante de radiação ultravioleta e de raios X de uma estrela de nêutrons, direta ou indiretamente - um buraco negro não produziria as linhas observadas.

Assim, as observações do James Webb forneceram evidências convincentes de uma estrela de nêutrons no remanescente da supernova 1987A.

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