{"id":6670,"date":"2024-01-12T07:24:08","date_gmt":"2024-01-12T06:24:08","guid":{"rendered":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=6670"},"modified":"2024-01-12T07:24:09","modified_gmt":"2024-01-12T06:24:09","slug":"encontrado-elo-perdido-supernovas-dao-origem-a-buracos-negros-ou-estrelas-de-neutroes","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2024\/01\/12\/encontrado-elo-perdido-supernovas-dao-origem-a-buracos-negros-ou-estrelas-de-neutroes\/","title":{"rendered":"Encontrado elo perdido: supernovas d\u00e3o origem a buracos negros ou estrelas de neutr\u00f5es"},"content":{"rendered":"
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Esta imagem art\u00edstica baseia-se no resultado de uma explos\u00e3o de supernova observada por duas equipas de astr\u00f3nomos com o VLT (Very Large Telescope) e o NTT (New Technology Telescope), ambos do ESO. A supernova observada, SN 2022jli, ocorreu quando uma estrela de grande massa morreu numa imensa explos\u00e3o, deixando para tr\u00e1s um objeto compacto: uma estrela de neutr\u00f5es ou um buraco negro. Esta estrela moribunda tinha, no entanto, uma companheira que conseguiu sobreviver a este evento violento. As intera\u00e7\u00f5es peri\u00f3dicas entre o objeto compacto e a sua companheira deixaram sinais peri\u00f3dicos nos dados, revelando-nos que da explos\u00e3o de supernova tinha, de facto, resultado um objeto compacto.
Cr\u00e9dito: ESO\/L. Cal\u00e7ada<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Os astr\u00f3nomos descobriram uma liga\u00e7\u00e3o direta entre as mortes explosivas de estrelas de grande massa e a forma\u00e7\u00e3o dos objetos mais compactos e enigm\u00e1ticos do Universo: buracos negros e estrelas de neutr\u00f5es. Com o aux\u00edlio do VLT (Very Large Telescope) e do NTT (New Technology Telescope), ambos do ESO, duas equipas de investigadores conseguiram observar o resultado de uma explos\u00e3o de supernova numa gal\u00e1xia pr\u00f3xima, encontrando assim evid\u00eancias de um misterioso objeto compacto deixado para tr\u00e1s.<\/p>\n\n\n\n

Quando chegam ao final das suas vidas, as estrelas de grande massa colapsam sob a sua pr\u00f3pria gravidade t\u00e3o rapidamente que o resultado \u00e9 uma violenta explos\u00e3o conhecida por supernova. Os astr\u00f3nomos pensam que, depois da toda a excita\u00e7\u00e3o da explos\u00e3o, o que resta \u00e9 um n\u00facleo extremamente denso, ou um remanescente compacto, da estrela. Dependendo da massa da estrela que explode, o remanescente compacto tanto pode ser uma estrela de neutr\u00f5es, um objeto t\u00e3o denso que uma colher de ch\u00e1 do seu material pesaria cerca de um bili\u00e3o de quilos na Terra; ou um buraco negro, um objeto do qual nada, nem mesmo a luz, consegue escapar.<\/p>\n\n\n\n

Os astr\u00f3nomos encontraram no passado muitos ind\u00edcios que apontam para esta cadeia de eventos, tais como a descoberta de uma estrela de neutr\u00f5es no seio da Nebulosa do Caranguejo, a nuvem de g\u00e1s que resultou da explos\u00e3o de uma estrela que ocorreu h\u00e1 quase mil anos atr\u00e1s. No entanto, nunca este processo foi observado em tempo real, o que significa que evid\u00eancias diretas de uma supernova a deixar para tr\u00e1s um remanescente compacto t\u00eam permanecido elusivas. “Com este nosso trabalho, conseguimos estabelecer uma liga\u00e7\u00e3o direta,” disse Ping Chen, investigador do Instituto Cient\u00edfico Weizmann, em Israel, autor principal de um estudo publicado na revista Nature e apresentado no 243.\u00ba Encontro da Sociedade Astron\u00f3mica Americana em Nova Orle\u00e3es, EUA.<\/p>\n\n\n\n

A sorte dos investigadores mudou quando, em maio de 2022, o astr\u00f3nomo amador da \u00c1frica do Sul, Berto Monard, descobriu a supernova SN 2022jli no bra\u00e7o espiral da gal\u00e1xia pr\u00f3xima NGC 157, situada a cerca de 75 milh\u00f5es de anos-luz de dist\u00e2ncia. Duas equipas separadas estudaram o resultado da explos\u00e3o, descobrindo que esta apresentava um comportamento peculiar.<\/p>\n\n\n

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Esta imagem art\u00edstica mostra o processo pelo qual uma estrela de grande massa num sistema bin\u00e1rio se transforma numa supernova. Esta s\u00e9rie de eventos ocorreu na supernova SN 2022jli e foi observada pelos astr\u00f3nomos com o aux\u00edlio do VLT (Very Large Telescope) e do NTT (New Technology Telescope), ambos do ESO. Ap\u00f3s a explos\u00e3o sob a forma de supernova da estrela de grande massa, o que restou foi um objeto compacto – uma estrela de neutr\u00f5es ou um buraco negro. A estrela companheira sobreviveu \u00e0 explos\u00e3o, mas a sua atmosfera tornou-se mais inchada. O objeto compacto e a sua estrela companheira continuaram em \u00f3rbita um do outro, com o objeto compacto a “roubar” regularmente mat\u00e9ria da atmosfera aumentada da sua companheira. Esta acre\u00e7\u00e3o de mat\u00e9ria foi observada nos dados dos investigadores como flutua\u00e7\u00f5es regulares de brilho e tamb\u00e9m como movimentos peri\u00f3dicos de hidrog\u00e9nio gasoso.
Cr\u00e9dito: ESO\/L. Cal\u00e7ada<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Depois da explos\u00e3o, o brilho da maioria das supernovas simplesmente desvanece com o tempo; os astr\u00f3nomos observam um decl\u00ednio suave e gradual na “curva de luz” da explos\u00e3o. Contudo, o comportamento de SN 2022jli era deveras peculiar: apesar do brilho total ir diminuindo, isso n\u00e3o acontecia de forma suave, apresentando antes oscila\u00e7\u00f5es para cima e para baixo, mais ou menos a cada 12 dias. “Observ\u00e1mos uma sequ\u00eancia repetitiva de ilumina\u00e7\u00e3o e desvanecimento da luz nos dados de SN 2022jli,” explica Thomas Moore, estudante de doutoramento na Queen\u2019s University Belfast, no Norte da Irlanda, que liderou o estudo da supernova publicado no final do ano passado na revista The Astrophysical Journal Letters. “Trata-se da primeira vez que oscila\u00e7\u00f5es peri\u00f3dicas repetidas durante muitos ciclos foram detetadas na curva de luz de uma supernova,” refere Moore no seu artigo cient\u00edfico.<\/p>\n\n\n\n

Tanto a equipa de Moore como a de Chen pensam que a presen\u00e7a de mais de uma estrela no sistema SN 2022jli pode explicar este comportamento. De facto, n\u00e3o \u00e9 invulgar que as estrelas de grande massa partilhem a sua \u00f3rbita com uma estrela companheira, no que \u00e9 chamado um sistema bin\u00e1rio, e a estrela que deu origem a SN 2022jli n\u00e3o \u00e9 exce\u00e7\u00e3o. No entanto, o que \u00e9 not\u00e1vel neste sistema \u00e9 que a estrela companheira parece ter sobrevivido \u00e0 morte violenta da sua parceira e os dois objetos, o remanescente compacto e a estrela companheira, muito provavelmente continuaram em \u00f3rbita um do outro.<\/p>\n\n\n\n

Os dados recolhidos pela equipa de Moore, que inclu\u00edram observa\u00e7\u00f5es levadas a cabo com o NTT do ESO, no deserto chileno do Atacama, n\u00e3o permitiram descobrir exatamente como \u00e9 que a intera\u00e7\u00e3o entre os dois objetos causou os altos e baixos na curva de luz. No entanto, a equipa de Chen fez observa\u00e7\u00f5es adicionais e descobriu as mesmas flutua\u00e7\u00f5es regulares que a equipa de Moore no brilho vis\u00edvel do sistema, mas descobriu tamb\u00e9m movimentos peri\u00f3dicos de hidrog\u00e9nio gasoso e explos\u00f5es de raios gama no sistema. As suas observa\u00e7\u00f5es foram realizadas com um complemento de instrumentos no solo e no espa\u00e7o, incluindo o instrumento X-shooter montado no VLT do ESO, no Chile.<\/p>\n\n\n

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Esta imagem art\u00edstica baseia-se no resultado de uma explos\u00e3o de supernova, SN 2022jli, observada por duas equipas de astr\u00f3nomos com o VLT (Very Large Telescope) e o NTT (New Technology Telescope), ambos do ESO. Esta explos\u00e3o ocorreu num sistema bin\u00e1rio, o que significa que a estrela que criou a supernova e deixou para tr\u00e1s um objeto compacto tinha uma estrela companheira. O objeto compacto e a sua companheira continuaram em \u00f3rbita um do outro, com o objeto compacto a “roubar” regularmente mat\u00e9ria da sua companheira sempre que se aproxima dela, como podemos ver aqui.
Cr\u00e9dito: ESO\/L. Cal\u00e7ada<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Juntando todas as informa\u00e7\u00f5es, as duas equipas, de modo geral, concordam que quando a estrela companheira interagiu com o material lan\u00e7ado durante a explos\u00e3o de supernova, a sua atmosfera rica em hidrog\u00e9nio tornou-se mais inchada do que o habitual. Depois, quando o objeto compacto deixado pela explos\u00e3o passa, ao descrever a sua \u00f3rbita, pela atmosfera da companheira, vai retirando hidrog\u00e9nio gasoso e formando um disco quente de mat\u00e9ria em seu torno. Este “roubo” peri\u00f3dico de mat\u00e9ria, ou acre\u00e7\u00e3o, produz imensa energia que foi vista nas observa\u00e7\u00f5es como varia\u00e7\u00f5es regulares de brilho.<\/p>\n\n\n\n

Apesar das equipas n\u00e3o terem conseguido observar luz vinda do objeto compacto propriamente dito, foi conclu\u00eddo que este roubo energ\u00e9tico s\u00f3 pode ser devido a uma estrela de neutr\u00f5es invis\u00edvel, ou possivelmente a um buraco negro, que retira mat\u00e9ria \u00e0 atmosfera acrescentada da estrela companheira. “O nosso trabalho corresponde a resolver um mist\u00e9rio juntando todas as pistas poss\u00edveis,” diz Chen. “Juntamos todas as pe\u00e7as que nos conduzem assim \u00e0 verdade.”<\/p>\n\n\n\n

Com a presen\u00e7a confirmada de um buraco negro ou de uma estrela de neutr\u00f5es, h\u00e1 ainda imenso para desvendar sobre este sistema enigm\u00e1tico, incluindo a natureza exata do objeto compacto ou que fim poder\u00e1 ter este sistema bin\u00e1rio. Os telesc\u00f3pios de pr\u00f3xima gera\u00e7\u00e3o como o ELT (Extremely Large Telescope) do ESO, previsto para come\u00e7ar a funcionar no final desta d\u00e9cada, ajudar-nos-\u00e3o a resolver estas quest\u00f5es, permitindo aos astr\u00f3nomos revelar detalhes sem precedentes sobre este sistema \u00fanico.<\/p>\n\n\n\n

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