28 de março de 2024 (Notícias do Nanowerk) A humanidade há muito que se volta para os céus em busca de respostas. Os relatos de supernovas – estrelas em explosão – remontam a milhares de anos, mas embora saibamos hoje que estes eventos criam os blocos de construção da própria vida, as condições que causam a explosão de uma estrela ainda permanecem um mistério. Pesquisadores do Instituto Weizmann de Ciência fizeram agora grandes avanços no sentido de compreender melhor esses fenômenos fascinantes, que nos criaram e a tudo o que conhecemos. Através de uma combinação de sorte e determinação, eles conseguiram coletar dados de uma supernova única na vida. Suas descobertas foram publicadas em Natureza (“O complexo ambiente circunstelar da supernova 2023ixf”). As supernovas eram, até muito recentemente, consideradas um fenómeno extremamente raro – ocorrendo na nossa galáxia uma vez por século, na melhor das hipóteses, enquanto a última explosão observável ocorreu há centenas de anos. Os avanços na tecnologia dos telescópios não podem ajudar a recriar o efeito surpreendente que devem ter tido sobre os nossos antepassados, que puderam testemunhar supernovas iluminando o céu noturno com a intensidade de cem milhões de sóis. Estes avanços compensam isso, no entanto, ajudando a identificar supernovas em galáxias distantes e fornecendo muito mais dados do que era possível anteriormente. Ainda assim, o mesmo problema persiste: como não podemos prever a ocorrência de uma explosão, os astrofísicos geralmente têm de desempenhar o papel de arqueólogos espaciais, chegando ao local depois do evento já ter ocorrido e tentando reunir informações a partir dos restos mortais. “É isso que torna esta supernova em particular diferente”, diz o estudante de doutoramento Erez Zimmerman, do grupo do Prof. Avishay Gal-Yam no Departamento de Física de Partículas e Astrofísica de Weizmann. “Conseguimos – pela primeira vez – seguir de perto uma supernova enquanto a sua luz emergia do material circunstelar no qual a estrela em explosão estava inserida.” Em termos mais simples, isso equivalia a chegar ao local do crime enquanto o assassinato ainda ocorria. Os cientistas são os primeiros a admitir que tiveram muita sorte. A equipe de Gal-Yam solicitou tempo de pesquisa no Telescópio Espacial Hubble da NASA, na esperança de coletar dados espectrais UV de qualquer supernova que esteja interagindo com seu ambiente. Em vez disso, tiveram a oportunidade de testemunhar em tempo real uma das supernovas mais próximas em décadas: uma supergigante vermelha a explodir numa galáxia vizinha chamada Messier 101.
Na foto: Supernova 2023ixf ocorreu em Messier 101, também conhecida como Galáxia Catavento. A imagem foi feita usando dados do telescópio nas noites de 21, 22 e 23 de maio de 2023. Crédito: Travis Deyoe, Mount Lemmon SkyCenter, Universidade do Arizona (Hosseinzadeh et al. 2023) Felizmente, sua determinação valeu a pena. Analisando os dados de UV e raios X recebidos dos satélites Hubble e Swift da NASA, bem como de muitos dos melhores telescópios do mundo, os pesquisadores conseguiram mapear as duas camadas externas da estrela em explosão e chegar a uma hipótese extraordinária. . “Os cálculos do material circunstelar emitido na explosão, bem como a densidade e massa deste material antes e depois da supernova, revelam uma discrepância, o que torna muito provável que a massa que falta tenha acabado num buraco negro que se formou no rescaldo. da explosão – algo que geralmente é muito difícil de determinar”, diz o estudante de doutorado Ido Irani, da equipe de Gal-Yam. “As estrelas se comportam de maneira muito irregular na velhice”, diz Gal-Yam. “Eles se tornam instáveis e geralmente não podemos ter certeza de quais processos complexos ocorrem dentro deles, porque sempre iniciamos o processo forense após o fato, quando muitos dos dados já foram perdidos.” Devido à proximidade da estrela e à elevada qualidade dos dados recolhidos, “este estudo apresenta uma oportunidade única para compreender melhor os mecanismos que levam ao fim da vida de uma estrela e à eventual formação de algo inteiramente novo”, diz Zimmerman. O que acontecerá com a matéria que constituiu a antiga supergigante vermelha do Messier 101? Provavelmente nunca descobriremos, mas as fases posteriores da supernova ainda estão em curso e novos dados ainda estão a chegar. Portanto, é possível que, afinal de contas, este estudo e outros que se seguirão nos ajudem a obter uma melhor compreensão de como chegamos aqui.
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É claro que, embora a sorte proporcionasse a oportunidade e os meios, os investigadores ainda precisavam de recolher os dados, o que exigia muito trabalho árduo. A supernova foi descoberta numa sexta-feira, no início do fim de semana em Israel e pouco antes do fim de semana no Instituto de Ciências do Telescópio Espacial de Baltimore, o centro de operações do Telescópio Hubble. Para complicar ainda mais as coisas, aconteceu dois dias antes do casamento de Zimmerman. A equipe perseverou e passou a noite inteira na mesma sexta-feira, entregando as medições necessárias à NASA na hora certa. “É muito raro, como cientista, ter que agir tão rapidamente”, diz Gal-Yam. “A maioria dos projetos científicos não acontece no meio da noite, mas a oportunidade surgiu e não tivemos escolha senão responder de acordo.” A oportunidade era duplamente atraente por causa de suas coordenadas. A equipe não só conseguiu fazer com que o lento Hubble assumisse o ângulo certo para registrar os dados necessários, mas, devido à relativa proximidade da explosão, descobriu-se que o Hubble já havia feito gravações neste setor do universo muitas vezes antes. Recorrendo aos arquivos da NASA, membros da equipa de Gal-Yam e muitos outros grupos conseguiram adquirir dados anteriores ao eventual desaparecimento da estrela – quando ainda era apenas uma supergigante vermelha nas suas fases finais de vida – criando assim o retrato mais completo de uma supernova de todos os tempos: uma combinação de seus últimos dias e morte.
Na foto: Supernova 2023ixf ocorreu em Messier 101, também conhecida como Galáxia Catavento. A imagem foi feita usando dados do telescópio nas noites de 21, 22 e 23 de maio de 2023. Crédito: Travis Deyoe, Mount Lemmon SkyCenter, Universidade do Arizona (Hosseinzadeh et al. 2023) Felizmente, sua determinação valeu a pena. Analisando os dados de UV e raios X recebidos dos satélites Hubble e Swift da NASA, bem como de muitos dos melhores telescópios do mundo, os pesquisadores conseguiram mapear as duas camadas externas da estrela em explosão e chegar a uma hipótese extraordinária. . “Os cálculos do material circunstelar emitido na explosão, bem como a densidade e massa deste material antes e depois da supernova, revelam uma discrepância, o que torna muito provável que a massa que falta tenha acabado num buraco negro que se formou no rescaldo. da explosão – algo que geralmente é muito difícil de determinar”, diz o estudante de doutorado Ido Irani, da equipe de Gal-Yam. “As estrelas se comportam de maneira muito irregular na velhice”, diz Gal-Yam. “Eles se tornam instáveis e geralmente não podemos ter certeza de quais processos complexos ocorrem dentro deles, porque sempre iniciamos o processo forense após o fato, quando muitos dos dados já foram perdidos.” Devido à proximidade da estrela e à elevada qualidade dos dados recolhidos, “este estudo apresenta uma oportunidade única para compreender melhor os mecanismos que levam ao fim da vida de uma estrela e à eventual formação de algo inteiramente novo”, diz Zimmerman. O que acontecerá com a matéria que constituiu a antiga supergigante vermelha do Messier 101? Provavelmente nunca descobriremos, mas as fases posteriores da supernova ainda estão em curso e novos dados ainda estão a chegar. Portanto, é possível que, afinal de contas, este estudo e outros que se seguirão nos ajudem a obter uma melhor compreensão de como chegamos aqui.
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- Fonte: https://www.nanowerk.com/news2/space/newsid=64934.php
