Mistério de supernova de 2.000 anos resolvido por telescópios da NASA

A mais antiga supernova documentada, chamada RCW 86, foi testemunhada por astrônomos chineses em 185 d.C.

Uma supernova poderia ter lançado matéria no início do sistema solar, mostra um novo estudo. (Crédito da imagem: NASA / ESA / JPL-Caltech / UCLA / CXC / SAO)

Dois telescópios espaciais da NASA ajudaram a resolver alguns dos mistérios mais duradouros do primeiro relato documentado de explosão estelar - uma supernova antiga detectada há quase 2.000 anos, dizem os cientistas.

Em 185 d.C., astrônomos chineses testemunharam o que chamaram de uma misteriosa 'estrela convidada' que apareceu no céu e durou cerca de oito meses. Não foi até 1960 que os cientistas determinaram que este objeto cósmico foi a primeira observação documentada de uma supernova que sinalizou a morte violenta de uma estrela distante.



Agora, imagens infravermelhas da supernova do Telescópio Espacial Spitzer da NASA e do Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) revelam que a explosão da estrela detonou dentro de uma região do espaço que estava relativamente livre de gás e poeira. Isso permitiu que a explosão da estrela viajasse muito mais longe e mais rápido do que o esperado, disseram os pesquisadores.

'Este remanescente de supernova ficou muito grande, muito rápido', disse Brian Williams, um astrônomo da Universidade Estadual da Carolina do Norte em Raleigh, em um comunicado. “É duas a três vezes maior do que esperaríamos para uma supernova que foi testemunhada explodindo há quase 2.000 anos. Agora, finalmente conseguimos identificar a causa. ' [ Fotos de grandes explosões de supernova ]

Williams é o principal autor do novo estudo, que é detalhado online no Astrophysical Journal.

Supernova antiga

A antiga supernova, chamada RCW 86, está localizada a cerca de 8.000 anos-luz da Terra. Mas embora sua localização fosse conhecida, muitos de seus detalhes estavam envoltos em mistério.

Um enigma é o fato de que os restos esféricos da estrela são maiores do que o esperado. Se as tripas explodidas da estrela pudessem ser vistas na luz infravermelha no céu hoje, elas ocupariam mais espaço do que a lua cheia, disseram os pesquisadores.

Ao combinar os novos dados do Spitzer e do WISE com as informações existentes do Observatório Chandra X-Ray da NASA e do Observatório XMM-Newton da Agência Espacial Europeia, os astrônomos foram capazes de entender as peças que faltavam no quebra-cabeça.

Eles descobriram que RCW 86 é uma chamada supernova Tipo Ia, desencadeada pela morte relativamente pacífica de uma estrela semelhante ao nosso sol. Esta estrela encolheu em uma estrela densa chamada anã branca antes de sifonar matéria, ou combustível, de uma estrela companheira próxima. Acredita-se que a anã branca tenha explodido em uma explosão de supernova brilhante.

'Uma anã branca é como uma brasa fumegante de um incêndio extinto', disse Williams. - Se você derramar gasolina nele, ele vai explodir.

O estudo mostrou pela primeira vez que uma anã branca pode criar uma região vazia do espaço semelhante a uma cavidade em torno de si mesma antes de explodir em um evento de supernova Tipo Ia. A presença de uma cavidade explicaria por que os restos de RCW 86 são tão grandes, disseram os pesquisadores.

Quando a explosão ocorreu, a cavidade teria permitido que o material ejetado resultante fosse expelido sem impedimentos de gás e poeira. Isso também teria permitido que os restos da estrela fossem expulsos rapidamente.

Mais pistas cósmicas

Usando o Spitzer e o WISE, os pesquisadores mediram a temperatura da poeira que constitui o remanescente do RCW 86. Eles então calcularam quanto gás deveria estar presente dentro do remanescente da supernova para aquecer a poeira a essas temperaturas.

Eles descobriram que o remanescente da supernova existiu em um ambiente de baixa densidade durante grande parte de sua vida, o que indica a presença de uma cavidade. [Fotos impressionantes da galáxia do telescópio WISE da NASA]

Anteriormente, os cientistas suspeitavam que o RCW 86 se formou a partir de uma chamada supernova de colapso do núcleo, que ocorre quando o núcleo de uma estrela atinge uma massa de ponto crítico e implode. As supernovas de colapso do núcleo são o tipo mais poderoso de supernova.

Embora houvesse indícios de uma cavidade em torno do RCW 86, naquela época o fenômeno estava associado apenas a supernovas de colapso do núcleo. Nessas explosões cósmicas, estrelas massivas sopram material para longe delas antes de explodirem, o que esculpe vazios livres de poeira ao seu redor.

Ainda assim, Williams e seus colegas foram capazes de descartar a possibilidade de RCW 86 ser uma supernova de colapso do núcleo. Dados de raios-X de Chandra e XMM-Newton indicaram que o objeto consistia em grandes quantidades de ferro, o que é tradicionalmente um indicador claro de uma supernova Tipo Ia.

Combinando essas observações com dados infravermelhos, os astrônomos foram capazes de mostrar que RCW 86 foi uma explosão do Tipo Ia em uma cavidade.

'Astrônomos modernos revelaram um segredo de um mistério cósmico de dois milênios apenas para revelar outro', disse Bill Danchi, Spitzer e cientista do programa WISE na sede da NASA em Washington, DC 'Agora, com vários observatórios estendendo nossos sentidos no espaço, nós pode apreciar plenamente a notável física por trás dos estertores da morte desta estrela, mas ainda estar tão admirado com o cosmos quanto os astrônomos antigos. '

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