11/04/2023 - 15:48
A explosão de uma estrela é um evento dramático, mas os restos que a estrela deixa para trás podem ser ainda mais dramáticos. Uma nova imagem de infravermelho médio do Telescópio Espacial James Webb, da Nasa/ESA/CSA, fornece um exemplo impressionante disso. Ele mostra o remanescente de supernova Cassiopeia A (Cas A), criado por uma explosão estelar há 340 anos da perspectiva da Terra.
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Cas A é o remanescente de supernova mais jovem conhecido de uma estrela massiva em explosão em nossa galáxia, o que o torna uma oportunidade única para aprender mais sobre como essas supernovas ocorrem. Ele se estende por cerca de 10 anos-luz e está localizado a 11 mil anos-luz de distância, na constelação de Cassiopeia.
Melhor oportunidade
“Cas A representa nossa melhor oportunidade de observar o campo de detritos de uma estrela que explodiu e fazer uma espécie de autópsia estelar para entender que tipo de estrela estava lá antes e como essa estrela explodiu”, disse Danny Milisavljevic, da Universidade Purdue (EUA), investigador principal do programa do Webb que reuniu essas observações.
“Em comparação com as imagens infravermelhas anteriores, vemos detalhes incríveis que não conseguimos acessar antes”, acrescentou Tea Temim, da Universidade de Princeton (EUA), coinvestigadora do programa.
Cassiopeia A é um remanescente prototípico de supernova que tem sido amplamente estudado por vários observatórios terrestres e espaciais, incluindo o Observatório de Raios X Chandra da Nasa. As observações de vários comprimentos de onda podem ser combinadas para fornecer aos cientistas uma compreensão mais abrangente do remanescente.
Imagem dissecada
As cores marcantes da nova imagem de Cas A, na qual a luz infravermelha é traduzida em comprimentos de onda de luz visível, contêm uma riqueza de informações científicas que a equipe está apenas começando a desvendar. No exterior da bolha, particularmente no topo e à esquerda, encontram-se cortinas de material laranja e vermelho devido à emissão de poeira quente. Isso marca onde o material ejetado da estrela explodida está colidindo com o gás e a poeira circunstelares circundantes.
No interior dessa casca exterior encontram-se filamentos manchados de rosa brilhante cravejados de aglomerados e nós. Isso representa o material da própria estrela, que brilha devido à mistura de vários elementos pesados, como oxigênio, argônio e neon, além da emissão de poeira.
“Ainda estamos tentando desvendar todas essas fontes de emissão”, disse Ilse De Looze, da Universidade de Ghent (Bélgica), outra coinvestigadora do programa.
O material estelar também pode ser visto como tufos mais fracos perto do interior da cavidade.
Talvez de forma mais proeminente, um arco representado em verde se estende pelo lado direito da cavidade central. “Nós o apelidamos de Monstro Verde em homenagem ao (estádio de beisebol) Fenway Park em Boston. Se você olhar de perto, notará que está marcado com o que parecem ser minibolhas”, disse Milisavljevic. “A forma e a complexidade são inesperadas e difíceis de entender.”
Origens da poeira cósmica – e de nós
Entre as questões científicas que Cas A pode ajudar a responder está: de onde vem a poeira cósmica? Observações descobriram que mesmo galáxias muito jovens no início do universo estão repletas de enormes quantidades de poeira. É difícil explicar as origens dessa poeira sem invocar as supernovas, que expelem grandes quantidades de elementos pesados (os blocos de construção da poeira) pelo espaço.
No entanto, as observações existentes de supernovas não conseguiram explicar conclusivamente a quantidade de poeira que vemos nessas galáxias iniciais. Ao estudar Cas A com o Webb, os astrônomos esperam obter uma melhor compreensão de seu conteúdo de poeira, o que pode ajudar a informar nossa compreensão de onde os blocos de construção dos planetas e de nós mesmos são criados.
“Em Cas A, podemos resolver espacialmente regiões com diferentes composições de gás e observar que tipos de poeira se formaram nessas áreas”, explicou Temim.
Supernovas como a que formou Cas A são cruciais para a vida como a conhecemos. Elas espalham elementos como o cálcio que encontramos em nossos ossos e o ferro em nosso sangue pelo espaço interestelar, semeando novas gerações de estrelas e planetas.
“Ao entender o processo de explosão de estrelas, estamos lendo nossa própria história de origem”, disse Milisavljevic. “Vou passar o resto da minha carreira tentando entender o que há nesse conjunto de dados.”
