Supernova pode ser fonte de poeira que empalidece galáxias

Redação do Site Inovação Tecnológica - 07/01/2014

Supernova 1987A ajuda a fundamentar a teoria de que a poeira cósmica que empalidece muitas galáxias é produzida nestas explosões colossais.
[Imagem: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Alexandra Angelich (NRAO/AUI/NSF)]

Poeira cósmica

Novas observações obtidas pelo telescópio ALMA mostram pela primeira vez os restos de uma supernova transbordante de poeira recentemente formada.

Se uma quantidade suficiente desta poeira conseguir percorrer o difícil trajeto até ao espaço interestelar, esta poderia ser uma explicação razoável sobre como muitas galáxias adquiriram uma aparência fusca e poeirenta.

Galáxias podem ser locais muito poeirentos. Essa poeira cósmica consiste em grãos de silicatos e grafite - minerais abundantes na Terra. A cinza do pavio de uma vela é muito semelhante à poeira de grafite cósmica, embora o tamanho dos grãos na cinza seja dez ou mais vezes maior que o tamanho típico dos grãos de grafite cósmica.

Acredita-se que as supernovas sejam a principal fonte dessa poeira, particularmente no Universo primordial. No entanto, evidências diretas da capacidade das supernovas em formar poeira têm sido difíceis de observar, não tendo sido possível até agora explicar a enorme quantidade de poeira detectada nas galáxias jovens distantes.

As observações obtidas com o ALMA começam, no entanto, a mudar isto.

"Descobrimos uma quantidade notável de poeira concentrada na região central do material ejetado por uma supernova relativamente jovem e próxima," disse Remy Indebetouw, astrônomo do Observatório Nacional de Radioastronomia (NRAO - National Radio Astronomy Observatory) e da Universidade de Virgínia, ambos nos EUA. "Esta é a primeira vez que conseguimos efetivamente obter uma imagem do local onde a poeira se forma, o que é um passo importante na compreensão da evolução das galáxias."

Fábrica de poeira

O telescópio ALMA foi usado para observar os restos brilhantes da Supernova 1987A, situada na Grande Nuvem de Magalhães, uma pequena galáxia que orbita a Via Láctea a uma distância de cerca de 160.000 anos-luz da Terra.

A SN 1987A é a explosão de supernova mais próxima já observada, depois da observação de Johannes Kepler de uma supernova que explodiu no interior da Via Láctea em 1604.

Os astrônomos previram que, à medida que o gás esfria depois da explosão, enormes quantidades de poeira formar-se-iam sob a forma de átomos de oxigênio, carbono e silício, ligados entre si nas regiões centrais frias do resto de supernova.

No entanto, observações anteriores da SN 1987A, obtidas com telescópios infravermelhos durante os primeiros 500 dias depois da explosão, revelaram apenas uma pequena quantidade de poeira quente.

• Supernova produz poeira suficiente para formar 200.000 terras

Com a resolução e sensibilidade sem precedentes do ALMA, a equipe internacional de astrônomos conseguiu obter imagens da poeira fria, muito mais abundante, que brilha intensamente na radiação milimétrica e submilimétrica.

Os astrônomos estimam que o resto de supernova contém agora cerca de 25% da massa do Sol em poeira recentemente formada. A equipe descobriu também que se formaram quantidades significativas de monóxido de carbono e de monóxido de silício.

"A SN 1987A é um lugar especial porque, uma vez que não se misturou com o meio circundante, o que lá se encontra é efetivamente o que se formou no local," disse Indebetouw. "Os novos resultados ALMA, que são os primeiros deste tipo, revelam um resto de supernova a transbordar de material que simplesmente não existia há algumas décadas atrás."

Criação e destruição

As supernovas podem, no entanto, tanto criar como destruir os grãos de poeira.

À medida que a onda de choque da explosão inicial se propaga no espaço, são produzidos anéis de matéria resplandecentes, já observados anteriormente com o Telescópio Espacial Hubble.

Ao atingir este envelope de gás, deixado pela estrela gigante vermelha no final da sua vida, uma parte desta enorme explosão ricocheteia de volta em direção ao centro do resto de supernova.

"A determinada altura, esta onda de choque que vem de volta colidirá com os amontoados de poeira recentemente formada, " disse Indebetouw. "É provável que uma parte desta poeira seja destruída nessa altura. É difícil prever a quantidade que será destruída - talvez apenas um pouco, mas possivelmente cerca de metade ou mesmo dois terços."

Se uma fração razoável sobreviver e chegar ao espaço interestelar, poderá explicar a enorme quantidade de poeira que os astrônomos detectam no Universo primordial.

"As galáxias muito primordiais são incrivelmente poeirentas e esta poeira desempenha um papel importante na evolução das galáxias," disse Mikako Matsuura, da Universidade College de Londres. "Hoje sabemos que a poeira pode ser criada de várias maneiras, mas no Universo primordial a maior parte deve ter tido origem nas supernovas. E agora temos finalmente uma evidência direta que apoia esta teoria."

Mais tópicos