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James Webb encontra estrela de nêutrons escondida em supernova

O telescópio James Webb revelou evidências de uma estrela de nêutrons na supernova 1987A. Até então, só sinais indiretos do objeto foram observados

23 fev 2024 - 14h12
(atualizado às 17h33)
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Parece que chegou ao fim o "jogo de esconde-esconde" entre astrônomos e o resto de uma estrela que explodiu. O telescópio James Webb revelou a melhor evidência já detectada das emissões de uma estrela de nêutrons no interior da supernova SN 1987A, observada pela primeira vez em 1987. Evidências de um objeto do tipo eram procuradas, mas até então, somente sinais indiretos de sua existência foram descobertos. 

Foto: Aaron M. Geller, Northwestern University / Canaltech

A supernova foi formada pela explosão de uma estrela que tinha entre 8 e 10 vezes a massa do Sol, encontrada na galáxia Grande Nuvem de Magalhães. Ela explodiu em uma supernova de colapso do núcleo, o que significa que os restos da estrela deveriam ter formado uma estrela de nêutrons ou um buraco negro

É aqui que está o mistério deste objeto: os astrônomos procuram as evidências de algo compacto por lá há tempos. Evidências indiretas da estrela de nêutrons já foram encontradas, mas agora, o Webb revelou as emissões altamente energéticas da possível estrela ali. 

Detalhe da supernova 1987A observada pelo telescópio James Webb (Imagem: Reprodução/NASA, ESA, CSA, STScI, C. Fransson (Stockholm University), M. Matsuura (Cardiff University), M. J. Barlow (University College London), P. J. Kavanagh (Maynooth University), J. Larsson (KTH Royal Institute of Technology)
Detalhe da supernova 1987A observada pelo telescópio James Webb (Imagem: Reprodução/NASA, ESA, CSA, STScI, C. Fransson (Stockholm University), M. Matsuura (Cardiff University), M. J. Barlow (University College London), P. J. Kavanagh (Maynooth University), J. Larsson (KTH Royal Institute of Technology)
Foto: Canaltech

Ela passou os últimos 37 anos escondida porque, como se formou há pouco tempo, ainda estava cercada pelo envelope de gás e poeira liberado durante a supernova. "Esta poeira atuou como uma tela que escureceu a radiação no centro da supernova 1987A", explicou Mike Barlow, coautor do estudo que descreve a descoberta.

A camada de partículas é eficiente para bloquear comprimentos de onda da luz visível, mas não do infravermelho. Assim, Barlow e seus colegas usaram os instrumentos do James Webb, com alta sensibilidade aos comprimentos de onda do infravermelho, para observar a região. 

Eles descobriram emissões de argônio e enxofre vindas do centro da supernova — e eles estavam ionizados, algo possível somente pela radiação da estrela de nêutrons. A ionização pode ter ocorrido pela ação dos ventos de partículas carregadas, acelerando-as a velocidades próximas da luz, e interações com o material da supernova.

Matéria ao redor da supernova 1987A (Imagem: Reprodução/ESO/L. Calçada)
Matéria ao redor da supernova 1987A (Imagem: Reprodução/ESO/L. Calçada)
Foto: Canaltech

Outra possibilidade é que a luz ultravioleta e de raios X emitida pela superfície da estrela de nêutrons tenha capturado elétrons dos átomos ali. Se o primeiro cenário estiver certo, então a estrela é, na verdade, um pulsar cercado por uma nebulosa; por outro lado, se o segundo caso explicar as observações, a supernova teria formado uma estrela de nêutrons com superfície diretamente exposta ao espaço. 

Para descobrir os detalhes do que está acontecendo por lá, os astrônomos vão conduzir mais observações da supernova com o James Webb. "Portanto, ao obter esses novos dados, poderemos distinguir os dois modelos que foram propostos para explicar a emissão gerada por uma estrela de nêutrons", finalizou o coautor. 

O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista Science

Fonte: Science; Via: NASA, Space.com

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