5315: Detritos de explosão estelar encontrados em local invulgar

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Composição de dados rádio e de raios-X do remanescente de super-nova Hoinga. Os raios-X descobertos pelo eROSITA são emitidos pelos detritos quentes da progenitora explodida, ao passo que as antenas de erádio detectam emissão de sincotrão dos electrões relativistas, que são desacelerados na camada exterior do remanescente.
Crédito: eROSITA/MPE (raios-X), CHIPASS/SPASS/N. Hurley-Walker, ICRAR-Curtin (rádio)

No primeiro levantamento de todo o céu pelo telescópio de raios-X eROSITA a bordo do SRG (Spectrum + Röntgen + Gamma), astrónomos do Instituto Max Planck para Física Extraterrestre identificaram um remanescente de super-nova até então desconhecido, denominado “Hoinga”. O achado foi confirmado por dados de rádio de arquivo e assinala a primeira descoberta de uma parceria conjunta australiana-eROSITA estabelecida para explorar a nossa Galáxia usando vários comprimentos de onda, desde ondas de rádio de baixa frequência até raios-X energéticos. O remanescente de super-nova Hoinga é muito grande e está localizado longe do plano galáctico – uma primeira descoberta surpreendente – o que implica que os próximos anos podem trazer muito mais descobertas.

As estrelas massivas terminam as suas vidas em explosões de super-nova gigantescas quando os processos de fusão no seu interior não produzem mais energia suficiente para conter o seu colapso gravitacional. Mas mesmo com centenas de milhares de milhões de estrelas numa galáxia, estes eventos são muito raros. Na nossa Via Láctea, os astrónomos estimam a ocorrência de uma super-nova, em média, a cada 30 a 50 anos. Embora a própria super-nova só seja observável numa escala de tempo de meses, os seus remanescentes podem ser detectados durante cerca de 100.000 anos. Estes remanescentes são compostos por material ejectado a altas velocidades pela explosão da estrela que formam ondas de choque quando atingem o meio interestelar circundante.

Conhecemos actualmente cerca de 300 remanescentes de super-novas – muito menos dos que os 1200 estimados na nossa Galáxia. Portanto, ou os astrofísicos entenderam mal o ritmo de ocorrência de super-novas ou uma grande maioria não foi observada até agora. Uma equipa internacional de astrónomos está agora a usar os levantamentos de todo o céu do telescópio de raios-X eROSITA para procurar vestígios de super-novas até então desconhecidas. Com temperaturas de milhões de graus, os detritos de tais super-novas emitem radiação altamente energética, ou seja, devem aparecer nos dados de levantamentos de raios-X de alta qualidade.

“Ficámos muito surpresos ao descobrir quase imediatamente o primeiro remanescente de super-nova,” disse Werner Becker do Instituto Max Planck para Física Extraterrestre. Em honra ao nome romano da cidade natal do autor principal, “Hoinga” é o maior remanescente de super-nova já descoberto em raios-X. Com um diâmetro de aproximadamente 4,4 graus, cobre uma área cerca de 9 vezes maior do que o tamanho da Lua Cheia. “Além disso, fica muito longe do plano galáctico, o que é muito invulgar,” acrescenta. A maioria das investigações anteriores por remanescentes de super-nova concentraram-se no disco da nossa Galáxia, onde a formação estelar é mais alta e os remanescentes estelares, portanto, devem ser mais numerosos, mas parece que muitos remanescentes de super-nova foram negligenciados devido a esta estratégia de pesquisa.

Depois dos astrónomos terem descoberto o objecto nos dados de todo o céu do eROSITA, voltaram-se para outros recursos para confirmar a sua natureza. Hoinga é – embora pouco – visível também em dados obtidos pelo telescópio de raios-X ROSAT de há 30 anos atrás, mas ninguém o tinha visto antes devido ao seu fraco brilho e à sua localização a altas latitudes galácticas. No entanto, a confirmação real veio de dados de rádio, a banda espectral onde 90% de todos os remanescentes de super-nova conhecidos foram encontrados até agora.

“Analisámos dados de rádio de arquivo e lá estava, à espera de ser descoberto,” maravilha-se Natasha Walker-Hurley, do nodo ICRAR (International Centre for Radio Astronomy Research) da Universidade Curtin, na Austrália. “A emissão de rádio em levantamentos com 10 anos confirmou claramente que Hoinga é um remanescente de super-nova, de modo que podem haver mais destes lá fora, à espera de olhos atentos.”

O telescópio de raios-X eROSITA vai realizar um total de oito levantamentos de todo o céu e é cerca de 25 vezes mais sensível do que o seu antecessor ROSAT. Ambos os observatórios espaciais foram projectados, construídos e são operados pelo Instituto Max Planck para Física Extraterrestre. Os astrónomos esperam descobrir novos remanescentes de super-nova nos seus dados de raios-X nos próximos anos, mas ficaram surpresos ao identificar um tão cedo no programa. Combinado com o facto de que o sinal já estava presente em dados com décadas, isto significa que muitos outros remanescentes de super-nova podem ter sido negligenciados no passado devido ao baixo brilho, à sua posição invulgar ou por causa de outras emissões próximas de fontes mais brilhantes. Juntamente com as próximas pesquisas no rádio, o levantamento de raios-X do eROSITA mostra-se bastante promissor no que toca a encontrar muitos dos remanescentes de super-nova em falta, ajudando a resolver este mistério astrofísico de longa data.

Astronomia On-line
12 de Março de 2021