Uma equipe internacional de astrônomos está anunciando hoje que identificou a provável estrela companheira sobrevivente de uma explosão titânica de supernova testemunhada no ano de 1572 pelo grande astrônomo dinamarquês Tycho Brahe e outros astrônomos daquela época.
Essa descoberta fornece a primeira evidência direta que sustenta a crença de que as supernovas do Tipo Ia vêm de sistemas estelares binários contendo uma estrela normal e uma estrela anã branca queimada. A estrela normal derrama material sobre o anão, o que eventualmente desencadeia uma explosão.
Os resultados desta pesquisa, liderada por Pilar Ruiz-Lapuente, da Universidade de Barcelona, na Espanha, estão sendo publicados na revista científica britânica Nature, de 28 de outubro. “Não havia evidências anteriores apontando para qualquer tipo específico de estrela companheira dentre as muitas propostas. Aqui identificamos um caminho claro: a estrela que se alimenta é semelhante ao nosso Sol, um pouco mais envelhecida ”, diz Ruiz-Lapuente. "A alta velocidade da estrela chamou nossa atenção", acrescentou.
As supernovas do tipo Ia são usadas para medir a história da taxa de expansão do universo e, portanto, são fundamentais para ajudar os astrônomos a entender o comportamento da energia escura, uma força desconhecida que está acelerando a expansão do universo. Encontrar evidências para confirmar a teoria de como as supernovas do Tipo Ia explodem é fundamental para garantir aos astrônomos que os objetos podem ser melhor compreendidos como calibradores confiáveis da expansão do espaço.
A identificação do membro sobrevivente da dupla estelar parece uma história de investigação da cena do crime. Embora os astrônomos de hoje tenham chegado ao local do desastre 432 anos depois, usando técnicas forenses astronômicas, eles capturaram um dos autores que se afastavam do local da explosão (que agora está envolto em uma vasta bolha de gás quente chamada Supernova Remnant de Tycho) . Nos últimos sete anos, a estrela fugitiva e seus arredores foram estudados com uma variedade de telescópios. O Telescópio Espacial Hubble desempenhou um papel fundamental ao medir com precisão o movimento da estrela contra o fundo do céu. A estrela está quebrando o limite de velocidade para aquela região específica da Via Láctea, movendo-se três vezes mais rápido que as estrelas circundantes. Como uma pedra lançada por uma tipóia, a estrela foi lançada ao espaço, mantendo a velocidade de seu movimento orbital quando o sistema foi interrompido pela explosão da anã branca.
Isso, por si só, é apenas uma evidência circunstancial de que a estrela é o autor, porque existem explicações alternativas para seu comportamento suspeito. Pode estar caindo em alta velocidade a partir do halo galáctico que circunda o disco da Via Láctea. Mas os espectros obtidos com o Telescópio William Herschel de 4,2 metros em La Palma e o W.M. de 10 metros. Os telescópios Keck no Havaí mostram que o suspeito tem o alto conteúdo de elementos pesados típico de estrelas que habitam o disco da Via Láctea, não a auréola.
A estrela encontrada pela equipe Ruiz-Lapuente é uma versão envelhecida do nosso Sol. A estrela começou a se expandir em diâmetro à medida que avança em direção a uma fase gigante vermelha (o estágio final da vida de uma estrela parecida com o Sol). A estrela acaba ajustando o perfil do agressor em uma das conjecturas de supernovas propostas. Nos sistemas binários de supernova do tipo Ia, a estrela mais massiva do par envelhece mais rápido e acaba se tornando uma estrela anã branca. Quando a estrela companheira de evolução mais lenta envelhece posteriormente até o ponto em que começa a aumentar de tamanho, ela derrama hidrogênio no anão. O hidrogênio se acumula até que a anã branca atinja um limiar de massa crítico e preciso, chamado limite de Chandrasekhar, onde explode como uma bomba nuclear titânica. A produção de energia desta explosão é tão conhecida que pode ser usada como uma vela padrão para medir vastas distâncias astronômicas. (Uma “vela padrão” astronômica é qualquer tipo de objeto luminoso cuja potência intrínseca é determinada com tanta precisão que pode ser usada para fazer medições de distância com base na taxa que a luz diminui sobre distâncias astronômicas).
“Entre os vários sistemas que contêm anãs brancas que recebem material de um companheiro de massa solar, acredita-se que alguns sejam progenitores viáveis das supernovas do tipo Ia, por razões teóricas. Um sistema chamado U Scorpii tem uma anã branca e uma estrela semelhante à encontrada aqui. Esses resultados confirmariam que esses binários terminariam em uma explosão como a observada por Tycho Brahe, mas que ocorreria várias centenas de milhares de anos a partir de agora ”, diz Ruiz-Lapuente.
Uma teoria alternativa das supernovas do tipo Ia é que duas anãs brancas orbitam uma na outra, gradualmente perdendo energia através da emissão de radiação gravitacional (ondas de gravidade). À medida que perdem energia, eles espiralam em direção um ao outro e eventualmente se fundem, resultando em uma anã branca cuja massa atinge o limite de Chandrasekhar e explode. "A supernova de Tycho não parece ter sido produzida por esse mecanismo, já que um provável companheiro sobrevivente foi encontrado", diz Alex Filippenko, da Universidade da Califórnia em Berkeley, co-autor desta pesquisa. Ele diz que, no entanto, ainda é possível que haja dois caminhos evolutivos diferentes para as supernovas do tipo Ia.
Em 11 de novembro de 1572, Tycho Brahe notou uma estrela na constelação Cassiopeia que era tão brilhante quanto o planeta Júpiter (que estava no céu noturno em Peixes). Nenhuma dessas estrelas jamais havia sido observada neste local antes. Logo se igualou a Vênus no brilho (que tinha magnitude de -4,5 no céu antes do amanhecer). Por cerca de duas semanas, a estrela pôde ser vista à luz do dia. No final de novembro, começou a desbotar e mudar de cor, de branco brilhante para amarelo e laranja e para uma leve luz avermelhada, finalmente desaparecendo da visibilidade em março de 1574, tendo sido visível a olho nu por cerca de 16 meses. O registro meticuloso de Tycho do brilho e escurecimento da supernova agora permite que os astrônomos identifiquem sua "assinatura de luz" como a de uma supernova do tipo Ia.
A supernova de Tycho Brahe foi muito importante, pois ajudou os astrônomos do século XVI a abandonar a idéia da imutabilidade dos céus. Atualmente, as supernovas do tipo Ia continuam sendo os principais atores das mais recentes descobertas cosmológicas. Para aprender mais sobre eles e seu mecanismo de explosão, e para torná-los ainda mais úteis como sondas cosmológicas, um projeto atual do Telescópio Espacial Hubble liderado por Filippenko está estudando uma amostra de supernovas em outras galáxias no momento em que elas explodem.
Fonte original: Hubble News Release
