Crédito da imagem: Chandra
Dados combinados do Observatório de Raios-X Chandra da NASA e observações de infravermelho com o telescópio Palomar de 200 polegadas descobriram evidências de que uma explosão de raios gama, uma das explosões mais catastróficas da natureza, ocorreu em nossa galáxia alguns milhares de anos atrás. O remanescente da supernova, W49B, também pode ser o primeiro remanescente de uma explosão de raios gama descoberta na Via Láctea.
W49B é uma nebulosa em forma de barril localizada a cerca de 35.000 anos-luz da Terra. Os novos dados revelam anéis infravermelhos brilhantes, como aros ao redor de um barril, e intensa radiação X de ferro e níquel ao longo do eixo do barril.
"Esses resultados fornecem evidências intrigantes de que uma estrela extremamente massiva explodiu em dois jatos poderosos, dirigidos de maneira oposta e ricos em ferro", disse Jonathan Keohane, do Jet Propulsion Laboratory da NASA, em uma entrevista coletiva na reunião da American Astronomical Society em Denver. "Isso faz do W49B o principal candidato por ser o remanescente de uma explosão de raios gama envolvendo um colapso de um buraco negro".
“O raio gama conhecido mais próximo da Terra está a vários milhões de anos-luz de distância? a maioria dos bilhões de anos-luz está distante? portanto, a detecção do remanescente de um em nossa galáxia seria um grande avanço ", disse William Reach, um dos colaboradores de Keohane do Instituto de Tecnologia da Califórnia.
De acordo com a teoria do colapso, as explosões de raios gama são produzidas quando uma estrela massiva fica sem combustível nuclear e o núcleo da estrela entra em colapso para formar um buraco negro cercado por um disco de gás magnetizado extremamente quente e de rotação rápida. Grande parte desse gás é puxada para dentro do buraco negro, mas parte é lançada em jatos de gás dirigidos de maneira oposta, viajando próximo à velocidade da luz.
Um observador alinhado com um desses jatos veria uma explosão de raios gama, um clarão ofuscante no qual a potência concentrada é igual à de dez quatrilhões de sóis por um minuto ou mais. A vista perpendicular aos jatos é uma explosão de supernova menos surpreendente, embora espetacular. Para o W49B, o jato é inclinado para fora do plano do céu em cerca de 20 graus.
Quatro anéis com cerca de 25 anos-luz de diâmetro podem ser identificados na imagem infravermelha. Esses anéis, que são devidos a gás quente, foram presumivelmente arremessados pela rotação rápida da estrela massiva algumas centenas de milhares de anos antes de a estrela explodir. Os anéis foram empurrados para fora por um vento quente da estrela alguns milhares de anos antes de explodir.
A imagem e os dados espectrais de Chandra mostram que os jatos de gás multimilionário Celsius que se estendem ao longo do eixo do barril são ricos em íons ferro e níquel, consistentes com a sua ejeção do centro da estrela. Isso distingue a explosão de uma supernova convencional do tipo II, na qual a maior parte do Fe e Ni entra na formação da estrela de nêutrons, e a parte externa da estrela é o que é lançado. Por outro lado, no modelo colapsar de raios gama, o ferro e o níquel do centro são ejetados ao longo do jato.
Nas extremidades do barril, a emissão de raios-X explode para formar uma tampa quente. A cobertura de raios-X é cercada por uma nuvem achatada de moléculas de hidrogênio detectadas no infravermelho. Esses recursos indicam que a onda de choque produzida pela explosão encontrou uma nuvem grande e densa de gás e poeira.
O cenário que surge é aquele em que uma estrela massiva formada a partir de uma densa nuvem de poeira brilha por alguns milhões de anos enquanto gira anéis de gás e os afasta, formando uma cavidade quase vazia ao redor da estrela. A estrela passou por uma explosão de supernova do tipo colapsar que resultou em uma explosão de raios gama.
As observações do W49B podem ajudar a resolver um problema que afetou o modelo colapsar das explosões de raios gama. Por um lado, o modelo é baseado no colapso de uma estrela massiva, normalmente formada a partir de uma nuvem densa. Por outro lado, observações do brilho posterior de muitas explosões de raios gama indicam que a explosão ocorreu em um gás de baixa densidade. Com base nos dados do W49B, a resolução proposta por Keohane e colegas é que a estrela havia cavado uma extensa cavidade de baixa densidade na qual a explosão ocorreu posteriormente.
"Esta estrela parece ter explodido dentro de uma bolha que havia criado", disse Keohane. "Em certo sentido, cavou sua própria cova."
O Marshall Space Flight Center da NASA, Huntsville, Alabama, gerencia o programa Chandra para o Office of Space Science, sede da NASA, em Washington. Northrop Grumman, de Redondo Beach, Califórnia, anteriormente TRW, Inc., foi a principal contratada de desenvolvimento do observatório. O Observatório Astrofísico Smithsonian controla as operações científicas e de vôo do Chandra X-ray Center em Cambridge, Massachusetts.
Fonte original: Chandra News Release
