{"id":3942,"date":"2021-02-26T06:36:48","date_gmt":"2021-02-26T06:36:48","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=3942"},"modified":"2021-02-26T06:36:49","modified_gmt":"2021-02-26T06:36:49","slug":"estrela-de-neutroes-reclusa-pode-ter-sido-encontrada-em-famosa-supernova","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2021\/02\/26\/estrela-de-neutroes-reclusa-pode-ter-sido-encontrada-em-famosa-supernova\/","title":{"rendered":"Estrela de neutr\u00f5es reclusa pode ter sido encontrada em famosa supernova"},"content":{"rendered":"\n

Desde que os astr\u00f3nomos capturaram a explos\u00e3o brilhante de uma estrela no dia 24 de fevereiro de 1987, que os investigadores t\u00eam procurado o n\u00facleo estelar esmagado que deveria ter sido deixado para tr\u00e1s. Um grupo de astr\u00f3nomos, usando dados de miss\u00f5es espaciais da NASA e telesc\u00f3pios terrestres, pode finalmente t\u00ea-lo encontrado.<\/p>\n\n\n\n

Como a primeira supernova vis\u00edvel a olho nu em aproximadamente 400 anos, a Supernova 1987A (ou SN 1987 para abreviar) gerou grande entusiasmo entre os cientistas e rapidamente se tornou um dos objetos mais estudados do c\u00e9u. A supernova est\u00e1 localizada na Grande Nuvem de Magalh\u00e3es, uma pequena gal\u00e1xia companheira da nossa pr\u00f3pria Via L\u00e1ctea, a apenas 170.000 anos-luz da Terra.<\/p>\n\n\n\n

Enquanto os astr\u00f3nomos assistiam \u00e0 explos\u00e3o de detritos para fora do local de detona\u00e7\u00e3o, tamb\u00e9m procuravam o que deveria ter permanecido do n\u00facleo da estrela: uma estrela de neutr\u00f5es.<\/p>\n\n\n\n

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Dados do Chandra e do NuSTAR fornecem evid\u00eancias para a exist\u00eancia de uma estrutura conhecida como “nebulosa de vento de pulsar” no centro da Supernova 1987A (SN 1987A). Uma nebulosa de vento de pulsar \u00e9 uma nuvem de part\u00edculas carregadas e campos magn\u00e9ticos criada por uma estrela de neutr\u00f5es com rota\u00e7\u00e3o veloz. Se confirmada, ser\u00e1 o culminar de uma investiga\u00e7\u00e3o com d\u00e9cadas para encontrar o n\u00facleo denso deixado para tr\u00e1s quando a estrela massiva colapsou e depois explodiu. Este evento de supernova foi descoberto no dia 24 de fevereiro de 1987, o primeiro capturado na \u00e9poca dos telesc\u00f3pios.
Cr\u00e9dito: raios-X do Chandra – NASA\/CXC\/Univ. di Palermo\/E. Greco; ilustra\u00e7\u00e3o: INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo\/Salvatore Orlando<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Dados do Observat\u00f3rio de raios-X Chandra da NASA e dados anteriormente n\u00e3o publicados do NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) da NASA, em combina\u00e7\u00e3o com dados do ALMA (Atacama Large Millimeter Array) relatados no ano passado, agora apresentam uma cole\u00e7\u00e3o intrigante de evid\u00eancias para a presen\u00e7a da estrela de neutr\u00f5es no centro de SN 1987A.<\/p>\n\n\n\n

“Durante 34 anos, os astr\u00f3nomos t\u00eam vasculhado os detritos estelares de SN 1987A para encontrar a estrela de neutr\u00f5es que esperamos l\u00e1 estar,” disse o l\u00edder do estudo, Emanuele Greco, da Universidade de Palermo, na It\u00e1lia. “Tem havido muitas dicas que acabaram por ser becos sem sa\u00edda, mas achamos que os nossos resultados mais recentes podem ser diferentes.”<\/p>\n\n\n\n

Quando uma estrela explode, colapsa sobre si pr\u00f3pria antes que as camadas externas sejam lan\u00e7adas para o espa\u00e7o. A compress\u00e3o do n\u00facleo torna-o um objeto extraordinariamente denso, com a massa do Sol comprimida num objeto com aproximadamente 16 km de di\u00e2metro. Estes objetos foram apelidados de estrelas de neutr\u00f5es, porque s\u00e3o compostos quase exclusivamente por neutr\u00f5es densamente compactados. S\u00e3o laborat\u00f3rios de f\u00edsica extrema que n\u00e3o podem ser replicados c\u00e1 na Terra.<\/p>\n\n\n\n

As estrelas de neutr\u00f5es com r\u00e1pida rota\u00e7\u00e3o e altamente magnetizadas, chamadas pulsares, produzem um feixe de radia\u00e7\u00e3o semelhante a um farol que os astr\u00f3nomos detetam como pulsos quando a sua rota\u00e7\u00e3o varre o feixe pelo c\u00e9u. Existe um subconjunto de pulsares que produzem ventos das suas superf\u00edcies – \u00e0s vezes quase \u00e0 velocidade da luz \u2013 e que criam estruturas intricadas de part\u00edculas carregadas e campos magn\u00e9ticos conhecidos como “nebulosas de vento pulsar”.<\/p>\n\n\n\n

Com o Chandra e o NuSTAR, a equipa encontrou raios-X de energia relativamente baixa dos detritos de SN 1987A colidindo com o material circundante. A equipa tamb\u00e9m encontrou evid\u00eancias de part\u00edculas altamente energ\u00e9ticas usando a capacidade do NuSTAR em detetar raios-X mais energ\u00e9ticos.<\/p>\n\n\n\n

Existem duas explica\u00e7\u00f5es prov\u00e1veis para esta emiss\u00e3o energ\u00e9tica de raios-X: ou uma nebulosa de vento de pulsar ou part\u00edculas sendo aceleradas a altas energias pela onda de choque da explos\u00e3o. O \u00faltimo efeito n\u00e3o requer a presen\u00e7a de um pulsar e ocorre a dist\u00e2ncias muito maiores do centro da explos\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

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Dados do Chandra e do NuSTAR fornecem evid\u00eancias para a exist\u00eancia de uma estrutura conhecida como “nebulosa de vento de pulsar” no centro da Supernova 1987A (SN 1987A). Uma nebulosa de vento de pulsar \u00e9 uma nuvem de part\u00edculas carregadas e campos magn\u00e9ticos criada por uma estrela de neutr\u00f5es com rota\u00e7\u00e3o veloz. Se confirmada, ser\u00e1 o culminar de uma investiga\u00e7\u00e3o com d\u00e9cadas para encontrar o n\u00facleo denso deixado para tr\u00e1s quando a estrela massiva colapsou e depois explodiu. Este evento de supernova foi descoberto no dia 24 de fevereiro de 1987, o primeiro capturado na \u00e9poca dos telesc\u00f3pios.
Cr\u00e9dito: raios-X do Chandra – NASA\/CXC\/Univ. di Palermo\/E. Greco; raios-X do NuSTAR – NASA\/JPL-Caltech<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

O estudo mais recente de raios-X apoia o caso da nebulosa de vento de pulsar – o que significa que a estrela de neutr\u00f5es deve estar l\u00e1 – argumentando em algumas frentes contra o cen\u00e1rio de acelera\u00e7\u00e3o da onda de choque. Primeiro, o brilho dos raios-X mais energ\u00e9ticos permaneceu quase o mesmo entre 2012 e 2014, enquanto a emiss\u00e3o de r\u00e1dio detetada com o ATCA (Australia Telescope Compact Array) aumentou. Isto vai contra as expetativas para o cen\u00e1rio de onda de choque. Em seguida, os autores estimam que levaria quase 400 anos para acelerar os eletr\u00f5es at\u00e9 \u00e0s energias mais altas vistas nos dados do NuSTAR, per\u00edodo de tempo mais de 10 vezes superior \u00e0 idade do remanescente.<\/p>\n\n\n\n

“Os astr\u00f3nomos perguntam-se se ainda n\u00e3o passou tempo suficiente para a forma\u00e7\u00e3o de um pulsar, ou mesmo se SN 1987A criou um buraco negro,” disse o coautor Marco Miceli, tamb\u00e9m da Universidade de Palermo. “Este tem sido um mist\u00e9rio cont\u00ednuo durante algumas d\u00e9cadas e estamos muito animados por trazer novas informa\u00e7\u00f5es para a mesa com este resultado.”<\/p>\n\n\n\n

Os dados do Chandra e do NuSTAR tamb\u00e9m apoiam um resultado de 2020 do ALMA que forneceu poss\u00edveis evid\u00eancias para a estrutura de uma nebulosa de vento de pulsar na faixa de comprimentos de onda milim\u00e9tricos. Embora esta “bolha” tenha outras potenciais explica\u00e7\u00f5es, a sua identifica\u00e7\u00e3o como uma nebulosa de vento de pulsar poderia ser comprovada com os novos dados de raios-X. Esta \u00e9 mais uma evid\u00eancia que apoia a ideia de que existe uma estrela de neutr\u00f5es deixada para tr\u00e1s.<\/p>\n\n\n\n

Se isto for realmente um pulsar no centro de SN 1987A, ser\u00e1 o mais jovem j\u00e1 encontrado.<\/p>\n\n\n\n

“Ser capaz de assistir a um pulsar essencialmente desde o seu nascimento seria sem precedentes,” disse o coautor Salvatore Orlando do Observat\u00f3rio Astron\u00f3mico de Palermo, uma instala\u00e7\u00e3o do INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica) na It\u00e1lia. “Pode ser uma oportunidade \u00fanica na nossa vida de estudar o desenvolvimento de um pulsar beb\u00e9.”<\/p>\n\n\n\n

O centro de SN 1987A est\u00e1 rodeado por g\u00e1s e poeira. Os autores usaram simula\u00e7\u00f5es de \u00faltima gera\u00e7\u00e3o para entender como este material absorveria os raios-X em diferentes energias, permitindo uma interpreta\u00e7\u00e3o mais precisa do espectro de raios-X, ou seja, a quantidade de raios-X em diferentes energias. Isto permite-lhes estimar o aspeto do espectro das regi\u00f5es centrais de SN 1987A sem o material obscurante.<\/p>\n\n\n\n

Como geralmente acontece, s\u00e3o necess\u00e1rios mais dados para fortalecer o caso da nebulosa de vento de pulsar. Um aumento nas ondas de r\u00e1dio, acompanhado por um aumento nos raios-X altamente energ\u00e9ticos em observa\u00e7\u00f5es futuras seria um argumento contra esta ideia. Por outro lado, se os astr\u00f3nomos observarem uma diminui\u00e7\u00e3o nos raios-X altamente energ\u00e9ticos, ent\u00e3o a presen\u00e7a de uma nebulosa de vento de pulsar ser\u00e1 corroborada.<\/p>\n\n\n\n

Os fragmentos estelares em redor do pulsar desempenham um papel importante, absorvendo fortemente a sua emiss\u00e3o de raios-X de baixa energia, tornando-os atualmente indetet\u00e1veis. O modelo prev\u00ea que este material se disperse nos pr\u00f3ximos anos, o que reduzir\u00e1 o seu poder de absor\u00e7\u00e3o. Assim, a emiss\u00e3o do pulsar dever\u00e1 surgir daqui a mais ou menos 10 anos, revelando a exist\u00eancia da estrela de neutr\u00f5es.<\/p>\n\n\n\n

O artigo que descreve estes resultados foi publicado na revista The Astrophysical Journal e uma pr\u00e9-impress\u00e3o est\u00e1 dispon\u00edvel online. Os outros autores do artigo s\u00e3o Barbara Olmi e Fabrizio Bocchino, tamb\u00e9m do INAF-Palermo; Shigehiro Nagataki e Masaomi Ono do Observat\u00f3rio Astrof\u00edsico Big Bang do RIKEN, no Jap\u00e3o; Akira Dohi da Universidade de Kyushu, tamb\u00e9m no Jap\u00e3o, e Giovanni Peres da Universidade de Palermo.<\/p>\n\n\n\n

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