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Uma equipa internacional de investigação liderada pela Universidade de Minnesota mediu a dimensão de uma estrela que explodiu há mais de 11 mil milhões de anos. Imagens detalhadas mostram o arrefecimento da estrela em explosão e podem ajudar os cientistas a aprender mais sobre as estrelas e galáxias presentes no início do Universo.
O artigo científico foi publicado na revista Nature.
O painel esquerdo mostra a porção de Abell 370 onde apareceram as múltiplas imagens da supernova. O painel A, uma composição de observações Hubble de 2011 a 2016, mostra as localizações da galáxia hospedeira com imagens múltiplas depois da supernova ter desaparecido. O painel B, uma imagem Hubble de dezembro de 2010, mostra as três imagens da galáxia hospedeira e da supernova em diferentes fases da sua evolução. O painel C, que subtrai a imagem no painel B da imagem no painel A, mostra três faces diferentes da supernova em evolução. Utilizando um processo de subtração de imagem semelhante para múltiplos filtros de dados, o painel D mostra as diferentes cores da supernova em três fases diferentes da sua evolução.
Crédito: NASA, ESA, STScI, Wenlei Chen (UMN), Patrick Kelly (UMN), Hubble Frontier Fields (ver aqui versão não legendada)
“Este é o primeiro olhar detalhado sobre uma supernova numa fase muito precoce da evolução do Universo”, disse Patrick Kelly, coautor do artigo e professor associado na Faculdade de Ciências e Engenharia. “É muito emocionante porque podemos aprender detalhes sobre uma estrela individual quando o Universo tinha menos de um-quinto da sua idade atual, e começar a compreender se as estrelas que existiam há milhares de milhões de anos são diferentes das que se encontram nas proximidades”.
A supergigante vermelha em questão era cerca de 500 vezes maior do que o Sol, e está localizada cerca de 60 vezes mais longe do que qualquer outra supernova observada com este detalhe.
Usando dados do Telescópio Espacial Hubble e do LBT (Large Binocular Telescope), os investigadores foram capazes de identificar múltiplas imagens detalhadas da supergigante vermelha devido a um fenómeno chamado lente gravitacional, onde a massa, tal como a de uma galáxia, dobra a luz. Isto amplia a luz emitida pela estrela.
A caixa superior mostra uma porção de Abell 370. A inserção marca a área onde a supernova mais distante foi multiplicada pela lente. A imagem inferior é uma versão ampliada desta área com os percursos da luz marcados para as três imagens da supernova. O lado direito da imagem de baixo mostra a galáxia distante na qual a supernova explodiu. As linhas mostram como a luz viajou através da lente gravitacional, com algumas das luzes a percorrer percursos mais longos através de “vales” de espaço dobrado. A deformação produziu três imagens da explosão ao longo de diferentes períodos de tempo que chegaram todas ao Hubble simultaneamente.
Crédito: NASA, ESA, A. Pagan (STScI)
“A lente gravitacional funciona como uma lupa natural e multiplica o poder do Hubble por um factor de oito”, disse Kelly. “As imagens que capturámos mostram como a supernova era em diferentes idades, separadas por vários dias. Vemos a supernova a arrefecer rapidamente, o que nos permite basicamente reconstruir o que aconteceu e estudar como a supernova arrefeceu nos seus primeiros dias com apenas um conjunto de imagens. Isto permite-nos ver uma repetição de uma supernova”.
Os investigadores combinaram esta descoberta com outra das descobertas de uma supernova por Kelly, em 2014, para estimar quantas estrelas estavam a explodir quando o Universo tinha apenas uma pequena fração da sua idade atual. Descobriram que haviam provavelmente muito mais supernovas do que se pensava anteriormente.
“As supernovas de colapso do núcleo marcam a morte de estrelas massivas e de curta duração. O número de supernovas de colapso do núcleo que detetamos pode ser usado para compreender quantas estrelas massivas foram formadas em galáxias quando o Universo era muito mais jovem”, disse Wenlei Chen, primeiro autor do artigo científico e investigador pós-doutorado da mesma Faculdade da Universidade de Minnesota.
// Universidade de Minesota (comunicado de imprensa)
// NASA (comunicado de imprensa)
// ESA/Hubble (comunicado de imprensa)
// Hubblesite (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature)
Saiba mais:
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EurekAlert!
Sky & Telescope
Universe Today
PHYSORG
New Scientist
ScienceDaily
Supergigante vermelha:
Wikipedia
Supernova:
Wikipedia
Lentes gravitacionais:
Wikipedia
Abell 370:
Wikipedia
Telescópio Espacial Hubble:
Hubble, NASA
ESA
Hubblesite
STScI
SpaceTelescope.org
Base de dados do Arquivo Mikulski para Telescópios Espaciais
