O que faz uma estrela explodir? Um novo olhar sobre o remanescente de supernova de Tycho pelo telescópio de raios X Chandra forneceu aos astrônomos evidências inéditas do que poderia desencadear um tipo específico de supernova, uma explosão de supernova tipo Ia. Os astrônomos descobriram o que parece ser material que explodiu uma estrela companheira em uma anã branca quando explodiu, criando a supernova vista pelo astrônomo dinamarquês Tycho Brahe em 1572. Também há evidências de que esse material bloqueou os destroços da explosão, criando um " arco ”e uma“ sombra ”no remanescente da supernova.
Existem dois tipos principais de supernovas. Um é o local onde uma estrela massiva - muito maior que o nosso sol - queima todo o seu combustível nuclear e entra em colapso, o que desencadeia uma explosão de supernova. As supernovas do tipo Ia, no entanto, são diferentes. Estrelas menores acabam se transformando em anãs brancas no final de suas vidas, tornando-se uma bola ultra-densa de carbono e oxigênio do tamanho da Terra, com a massa do nosso Sol. Em alguns casos, no entanto, uma anã branca de alguma forma se inflama, criando uma explosão tão brilhante que pode ser vista a bilhões de anos-luz de distância, em grande parte do Universo. Mas os astrônomos realmente não entenderam o que causa o início dessas explosões.
Existem algumas teorias populares: um cenário para as supernovas do tipo Ia envolve a fusão de duas anãs brancas. Nesse caso, nenhuma estrela companheira ou evidência de material decapitado deve existir. Na outra teoria, uma anã branca puxa material de uma estrela companheira "normal" ou semelhante ao Sol até que ocorra uma explosão termonuclear.
Ambos os cenários podem realmente ocorrer sob condições diferentes, mas o último resultado Chandra do Tycho suporta o último.
As novas imagens Chandra mostram as famosas sobras da supernova de Tycho e revelam pela primeira vez um arco de emissão de raios-X no restante da supernova. A forma do arco é diferente de qualquer outro recurso visto no remanescente. Isso apóia a conclusão de que uma onda de choque criou o arco quando uma anã branca explodiu e explodiu material na superfície de uma estrela companheira próxima.
Além disso, este novo estudo parece mostrar como algumas estrelas podem ser resilientes, pois a explosão da supernova parece ter explodido muito pouco material da estrela companheira. Anteriormente, estudos com telescópios ópticos revelaram uma estrela dentro do remanescente que está se movendo muito mais rapidamente que seus vizinhos, sugerindo que ele poderia ser o companheiro desaparecido.
"Parece que esta estrela companheira estava ao lado de uma explosão extremamente poderosa e sobreviveu relativamente incólume", disse Q. Daniel Wang, da Universidade de Massachusetts em Amherst, membro da equipe de pesquisa cujo trabalho será publicado na edição de 1º de maio do Jornal Astrofísico. “Presumivelmente, também foi dado um chute quando a explosão ocorreu. Juntamente com a velocidade orbital, esse chute faz com que o companheiro viaje rapidamente pelo espaço. ”
Usando as propriedades do arco de raios X e o candidato a companheiro estelar, a equipe determinou o período orbital e a separação entre as duas estrelas no sistema binário antes da explosão. O período foi estimado em cerca de 5 dias, e a separação foi de apenas um milionésimo de ano-luz, ou menos de um décimo da distância entre o Sol e a Terra. Em comparação, o restante remanescente tem cerca de 20 anos-luz de diâmetro.
Outros detalhes do arco apóiam a idéia de que ele foi explodido da estrela companheira. Por exemplo, a emissão de raios-X do remanescente mostra uma aparente "sombra" ao lado do arco, consistente com o bloqueio de detritos da explosão pelo cone expansivo de material retirado do companheiro.
"Esse material estelar despido era a peça que faltava para o argumento de que a supernova de Tycho foi acionada em um binário com um companheiro estelar normal", disse Fangjun Lu, do Instituto de Física de Alta Energia da Academia Chinesa de Ciências em Pequim. "Parece que agora encontramos essa peça."
Como a supernova tipo Ia tem brilho semelhante, elas são usadas como uma vela padrão para medir a expansão do Universo, e essa nova observação de Chandra ajudou a responder pelo menos parte da questão de longa data - e crítica - do que desencadeia essas explosões brilhantes.
Fonte: Chandra
