O Telescópio Espacial James Webb da NASA iniciou o estudo de uma das mais famosas super-novas, SN 1987A (Super-nova 1987A).
Localizada a 168.000 anos-luz de distância na Grande Nuvem de Magalhães, SN 1987A tem sido alvo de intensas observações em comprimentos de onda que vão desde os raios gama até ao rádio durante quase 40 anos, desde a sua descoberta em Fevereiro de 1987.
Novas observações da câmara NIRCam (Near-Infrared Camera) do Webb fornecem uma pista crucial para a nossa compreensão de como uma super-nova se desenvolve ao longo do tempo para formar o seu remanescente.
A NIRCam (Near-Infrared Camera) do Webb captou esta imagem detalhada de SN 1987A (Super-nova 1987A). No centro, o material ejectado da super-nova forma um buraco de fechadura. Mesmo à sua esquerda e à sua direita estão ténues crescentes recentemente descobertos pelo Webb. Para lá destes, um anel equatorial, formado por material ejectado dezenas de milhares de anos antes da explosão da super-nova, contém pontos quentes brilhantes. No exterior, há emissão difusa e dois anéis exteriores ténues. Crédito: NASA, ESA, CSA, M. Matsuura (Universidade de Cardiff), R. Arendt (Centro de Voo Espacial Goddard da NASA e Universidade de Maryland, Baltimore), C. Frans
Esta imagem revela uma estrutura central semelhante a um buraco de fechadura. Este centro está cheio de gás e poeira ejectados pela explosão da super-nova.
A poeira é tão densa que mesmo a luz infravermelha que o Webb detecta não a consegue penetrar, dando forma ao “buraco” escuro da fechadura.
Um anel equatorial brilhante rodeia o buraco da fechadura interior, formando uma faixa à volta da cintura que liga dois braços ténues de anéis exteriores em forma de ampulheta.
O anel equatorial, formado por material ejectado dezenas de milhares de anos antes da explosão da super-nova, contém pontos quentes brilhantes, que apareceram quando a onda de choque da super-nova atingiu o anel.
Agora os pontos são encontrados mesmo no exterior do anel, com emissão difusa à sua volta. Estes são os locais onde os choques da super-nova atingiram material mais exterior.
Embora estas estruturas tenham sido observadas em diferentes graus pelos Telescópios Espaciais Hubble e Spitzer e pelo Observatório de Raios X Chandra da NASA, a sensibilidade e a resolução espacial sem paralelo do Webb revelaram uma nova característica neste remanescente de super-nova – pequenas estruturas em forma de crescente.
Pensa-se que estes crescentes fazem parte das camadas exteriores de gás disparadas pela explosão da super-nova.
O seu brilho pode ser uma indicação do aumento de brilho do limbo, um fenómeno óptico que resulta da observação do material em expansão em três dimensões. Por outras palavras, o nosso ângulo de visão faz com que pareça que há mais material nestes dois crescentes do que realmente há.
A NIRCam (Near-Infrared Camera) do Webb captou esta imagem detalhada de SN 1987A (Super-nova 1987A), que foi anotada para realçar as estruturas chave. No centro, o material ejectado da super-nova forma um buraco de fechadura. Mesmo à sua esquerda e à sua direita estão crescentes ténues recentemente descobertos por Webb. Para lá deles, um anel equatorial, formado por material ejectado dezenas de milhares de anos antes da explosão da super-nova, contém pontos quentes brilhantes. No exterior, há emissão difusa e dois anéis exteriores ténues. Nesta imagem, o azul representa a luz a 1,5 micrómetros (F150W), o ciano a 1,64 e 2,0 micrómetros (F164N, F200W), o amarelo a 3,23 micrómetros (F323N), o laranja a 4,05 micrómetros (F405N) e o vermelho a 4,44 micrómetros (F444W). Crédito: NASA, ESA, CSA, M. Matsuura (Universidade de Cardiff), R. Arendt (Centro de Voo Espacial Goddard da NASA e Universidade de Maryland, Baltimore), C. Fransson (Universidade de Estocolmo) e J. Larsson (Instituto Real de Tecnologia, KTH); processamento de imagem – A. Pagan
A alta resolução destas imagens também é digna de nota. Antes do Webb, o agora reformado telescópio Spitzer observou esta super-nova no infravermelho ao longo de toda a sua vida, produzindo dados importantes sobre a evolução das suas emissões com o passar do tempo. No entanto, nunca foi capaz de observar a super-nova com tanta clareza e pormenor.
Apesar das décadas de estudo desde a descoberta inicial da super-nova, há vários mistérios que permanecem, particularmente em torno da estrela de neutrões que se deveria ter formado no rescaldo da explosão da super-nova. Tal como o Spitzer, o Webb continuará a observar a super-nova ao longo do tempo.
Os seus instrumentos NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) e MIRI (Mid-Infrared Instrument) oferecerão aos astrónomos a capacidade de captar novos dados infravermelhos de alta fidelidade ao longo do tempo e de obter novos conhecimentos sobre as estruturas crescentes recentemente identificadas.
Além disso, o Webb continuará a colaborar com o Hubble, o Chandra e outros observatórios para fornecer novos conhecimentos sobre o passado e o futuro desta lendária super-nova.
Alex Filippenko é o tipo de pessoa que leva um telescópio para uma festa. Fiel a si próprio, num jantar a 18 de maio deste ano, impressionou os seus anfitriões com imagens de enxames de estrelas e galáxias coloridas – incluindo a dramática galáxia espiral do Cata-vento (M101) – e tirou astro-fotografias de cada um dos objectos.
A Galáxia do Cata-vento, ou Messier 101, no dia 21 de maio de 2023, quatro dias após a luz da super-nova ter alcançado a Terra. Crédito: Steven Bellavia
Só ao fim da tarde seguinte é que soube que uma super-nova brilhante tinha acabado de ser descoberta na Galáxia do Cata-vento. E eis que ele também a tinha captado, às 23 horas da noite anterior – 11 horas e meia antes da descoberta da explosão, a 19 de maio, pelo astrónomo amador Koichi Itagaki, no Japão.
Filippenko, professor de astronomia na Universidade da Califórnia, em Berkeley, o estudante Sergiy Vasylyev e o pós-doutorado Yi Yang, algumas horas mais tarde, abandonaram as observações planeadas no Observatório Lick da Universidade da Califórnia, no Monte Hamilton, para se concentrarem na estrela que explodiu, que tinha sido apelidada de SN 2023ixf.
Eles e centenas de outros astrónomos estavam ansiosos por observar a super-nova mais próxima desde 2014, a apenas 21 milhões de anos-luz da Terra.
Estas observações foram as medições mais iniciais de sempre da luz polarizada de uma super-nova, mostrando mais claramente a forma, em evolução, de uma explosão estelar.
A polarização da luz de fontes distantes, como super-novas, fornece a melhor informação sobre a geometria do objecto que emite a luz, mesmo para eventos que não podem ser resolvidos espacialmente.
“Algumas estrelas, antes de explodirem, passam por ondulações – um comportamento irregular que ejecta suavemente algum do material – de modo que, quando a super-nova explode, a onda de choque ou a radiação ultravioleta faz com que o material brilhe”, disse Filippenko.
“O mais interessante da espectropolarimetria é que obtemos algumas indicações sobre a forma e a extensão do material circunstelar”.
Os dados da espectropolarimetria contaram uma história em linha com os cenários actuais para os anos finais de uma estrela super-gigante vermelha cerca de 10 a 20 vezes mais massiva do que o nosso Sol: a energia da explosão iluminou as nuvens de gás que a estrela libertou durante os anos anteriores; a ejecção perfurou então este gás, inicialmente perpendicular à maior parte do material circunstelar; e finalmente, a ejecção engoliu o gás circundante e evoluiu para uma nuvem de detritos em rápida expansão, mas simétrica.
A explosão, uma super-nova do Tipo II resultante do colapso do núcleo de ferro de uma estrela massiva, presumivelmente deixou para trás uma densa estrela de neutrões ou um buraco negro. Estas super-novas são utilizadas como velas calibráveis para medir as distâncias a galáxias distantes e para mapear o cosmos.
Outro grupo de astrónomos liderado por Ryan Chornock, professor adjunto de astronomia da UC Berkeley, recolheu dados espectroscópicos utilizando o mesmo telescópio no Observatório Lick.
O estudante Wynn Jacobson-Galán e a professora Raffaella Margutti analisaram os dados para reconstruir a história pré e pós-explosão da estrela e encontraram evidências de que esta tinha libertado gás durante os três a seis anos anteriores ao colapso e explosão.
A quantidade de gás libertado ou ejectado antes da explosão pode corresponder a 5% da sua massa total – o suficiente para criar uma densa nuvem de material através da qual a ejecção da super-nova teve de lavrar.
“Penso que esta super-nova vai fazer-nos pensar muito mais detalhadamente sobre as subtilezas de toda a população de super-gigantes vermelhas que perdem muito material antes da explosão e desafiar as nossas suposições sobre a perda de massa”, disse Jacobson-Galán.
“Este foi um laboratório perfeito para compreender mais pormenorizadamente a geometria destas explosões e a geometria da perda de massa, algo que já nos fazia sentir ignorantes.”
Uma melhor compreensão da forma como as super-novas de Tipo II evoluem pode ajudar a aperfeiçoar a sua utilização como medidas de distância no Universo em expansão, disse Vasylyev.
Os dois artigos científicos que descrevem estas observações foram aceites para publicação na revista The Astrophysical Journal Letters. Margutti e Chornock são co-autores de ambos os artigos.
Uma das super-novas mais estudadas até à data
Nos mais de três meses que decorreram desde que a luz da super-nova chegou à Terra, foram submetidos ou publicados cerca de três dúzias de artigos científicos sobre a mesma e mais virão à medida que a luz da explosão continua a chegar e que as observações de uma variedade de telescópios são analisadas.
Uma imagem da super-nova SN 2023ixf obtida pelo KAIT (Katzman Automatic Imaging Telescope) no Observatório Lick. Crédito: WeiKang Zheng e Alex Filippenko/UC Berkeley
“No mundo das super-novas de Tipo II, é muito raro serem detectados basicamente todos os comprimentos de onda, desde os raios X, passando pelo ultravioleta, óptico, infravermelho próximo, rádio e pelos milimétricos.
Trata-se, portanto, de uma oportunidade rara e única”, disse Margutti, professora de física e de astronomia em Berkeley. “Estes artigos científicos são o começo de uma história, o primeiro capítulo. Agora estamos a escrever os outros capítulos da história dessa estrela”.
“A grande questão aqui é que queremos relacionar o modo como uma estrela vive com a forma como uma estrela morre”, disse Chornock. “Dada a proximidade deste acontecimento, ele permitir-nos-á desafiar as hipóteses simplificadoras que temos de fazer na maioria das outras super-novas que estudamos.
Temos uma tal riqueza de pormenores que vamos ter de descobrir como encaixar tudo para compreender este objecto em particular, o que nos ajudará a compreender o Universo em geral”.
Os telescópios do Observatório Lick, situados no topo do Monte Hamilton, perto de San Jose, no estado norte-americano da Califórnia, foram fundamentais para os esforços dos astrónomos no sentido de obterem uma imagem completa da super-nova.
O espectrógrafo Kast no telescópio Shane de 120 polegadas é capaz de mudar rapidamente de um espectrómetro normal para um espectropolarímetro, o que permitiu a Vasylyev e a Filippenko obterem medições do espectro e da sua polarização.
O grupo liderado por Jacobson-Galán, Chornock e Margutti utilizou tanto o espetrógrafo Kast como o fotómetro do telescópio Nickel de 40 polegadas, com fotometria (medições de brilho) também do telescópio Pan-STARRS no Hawaii através da colaboração YSE (Young Supernova Experiment).
A polarização da luz emitida por um objecto – ou seja, a orientação do campo eléctrico da onda electromagnética – contém informação sobre a forma do objecto.
A luz de uma nuvem esfericamente simétrica, por exemplo, não seria polarizada porque os campos eléctricos cancelam-se simetricamente. A luz de um objecto alongado, no entanto, produziria uma polarização diferente de zero.
Embora as medições de polarimetria das super-novas já sejam feitas há mais de três décadas, poucas super-novas estão suficientemente perto – e são, portanto, suficientemente brilhantes – para tais medições. E nenhuma outra super-nova foi observada tão cedo quanto 1,4 dias pós-explosão, como no caso de SN 2023ixf.
As observações revelaram algumas surpresas.
“A coisa mais excitante é que esta super-nova mostra uma polarização contínua muito elevada, quase 1%, nos primeiros tempos”, disse Vasylyev. “Parece um número pequeno, mas na verdade é um enorme desvio da simetria esférica”.
Os astrónomos da Universidade da Califórnia em Berkeley deduziram estes três passos na evolução da explosão a partir da mudança de polarimetria que observaram no Observatório Lick. Antes de cerca de 2,5 dias após a explosão, o material ejectado da super-nova ainda estava encerrado no meio circunstelar denso e asférico (esquerda). Depois, entre os dias 2,5 e 4,6, o material asférico da super-nova emergiu (centro), expandindo-se gradualmente após o dia 4,6 para engolir o material circundante (direita). Crédito: Sergiy Vasylyev, Yi Yang e Alex Filippenko/UC Berkeley
Com base na mudança de intensidade e direcção da polarização, os investigadores foram capazes de identificar três fases distintas na evolução da estrela que explodiu.
Entre um e três dias após a explosão, a luz era dominada por emissão no meio circunstelar, talvez um disco de material ou uma bolha de gás libertada anteriormente pela estrela. Isto deve-se à ionização do gás circundante pela luz ultravioleta e pelos raios X da explosão e pelo material estelar que atravessa o gás, a chamada ionização de choque.
“Desde o início, estamos a dizer que a maior parte da luz que estamos a ver provém de uma espécie de meio circunstelar não esférico que está confinado algures até 30 UA”, disse Yang. Uma unidade astronómica (UA), a distância média entre a Terra e o nosso Sol, equivale a 150 milhões de quilómetros.
Aos 3,5 dias, a polarização caiu rapidamente para metade e, um dia depois, deslocou-se quase 70 graus, o que implica uma mudança abrupta na geometria da explosão. Interpretam este momento, 4,6 dias após a explosão, como o momento em que o material ejectado da explosão estelar se separou do denso material circunstelar.
“Essencialmente, envolve o material circunstelar e obtém-se esta geometria em forma de amendoim”, disse Vasylyev.
“A intuição é que o material no plano equatorial é mais denso e a ejecção torna-se mais lenta e o caminho de menor resistência será em direcção ao eixo onde há menos material circunstelar. É por isso que se obtém esta forma de amendoim alinhada com o eixo preferencial através do qual explode”.
A polarização manteve-se inalterada entre o 5.º e o 14.º dia após a explosão, o que implica que o material ejectado em expansão tinha dominado a região mais densa do gás circundante, permitindo que a emissão dos detritos dominasse a luz da ionização de choque.
Ionização de choque
A evolução espectroscópica concordou aproximadamente com este cenário, disse Jacobson-Galán. Jacobson-Galán e a sua equipa observaram emissões do gás que rodeava a estrela cerca de um dia após a explosão, provavelmente produzidas quando o material ejectado embateu no meio circunstelar e produziu radiação ionizante que fez com que o gás circundante emitisse luz.
As medições espectroscópicas da luz desta ionização de choque mostraram linhas de emissão de hidrogénio, hélio, carbono e azoto, o que é típico das super-novas de colapso do núcleo.
O espectro óptico da super-nova 2,6 dias após a explosão inicial, quando os detritos estelares estavam a atravessar o gás à volta da estrela. O gráfico da intensidade da luz vs. comprimento de onda mostra picos ou linhas de emissão de elementos ionizados no material circunstelar iluminado pela onda de choque da super-nova. Estas elementos da emissão – hidrogénio, hélio, carbono e azoto – são característicos das super-novas de colapso do núcleo, mas desvanecem à medida que a super-nova se desloca para material circunstelar de menor densidade. Crédito: Wynn Jacobson-Galán, Ryan Chornock, Raffaella Margutti/UC Berkeley
As emissões produzidas pela ionização de choque continuaram durante cerca de oito dias, após os quais diminuíram, indicando que a onda de choque se tinha deslocado para uma área menos densa do espaço, com pouco gás para ionizar e reemitir, à semelhança do que Vasylyev e Filippenko observaram.
Margutti realçou que outros astrónomos olharam para imagens de arquivo da Galáxia do Cata-vento e encontraram várias ocasiões em que a estrela progenitora aumentou de brilho nos anos anteriores à explosão, sugerindo que a super-gigante vermelha libertou gás repetidamente.
Isto é consistente com as observações do seu grupo de material ejectado da explosão a atravessar este gás, embora estimem uma densidade cerca de 1000 vezes inferior à implícita nas ondulações pré-explosão.
A análise de outras observações, incluindo medições de raios X, poderá resolver esta questão.
“Esta é uma situação muito especial em que sabemos o que a progenitora estava a fazer antes, porque a vimos a oscilar lentamente e temos tudo o que precisamos para tentar reconstruir a geometria do meio circunstelar”, disse.
“E sabemos de facto que não pode ser esférica. Se juntarmos os raios X radiantes com o que o Wynn encontrou e o que o Sergiy e o Alex estão a encontrar, poderemos ter uma imagem completa da explosão”.
Os astrónomos reconheceram a ajuda de inúmeros investigadores e estudantes que abdicaram do seu tempo de observação no Lick para permitir que as equipas se concentrassem na super-nova SN 2023ixf e a assistência observacional de Thomas Brink, especialista em astronomia da UC Berkeley.
A fotografia da Galáxia do Cata-vento e da super-nova obtida no dia 18 de Maio por Alex Filippenko, mais de 11 horas antes de ser descoberta. Filippenko, que captou a foto com o seu telescópio Unistellar eVscope, só se apercebeu da super-nova após a descoberta de SN 2023ixf ter sido anunciada no dia 19 de maio. A super-nova é o objecto ténue assinalado com a pequena seta, localizado na zona periférica da galáxia. Crédito: Alex Filippenko/UC Berkeley
Filippenko captou a sua primeira fotografia de SN 2023ixf com um Unistellar eVscope, que se tornou popular entre os amadores porque o telescópio subtrai a luz de fundo, permitindo assim a observação nocturna em áreas como cidades, com muita poluição luminosa.
Ele e 123 outros astrónomos – na sua maioria amadores – que utilizam telescópios Unistellar publicaram recentemente as suas primeiras observações da super-nova.
“Esta observação fortuita, obtida durante a realização de acções de divulgação pública em astronomia, mostra que a estrela explodiu consideravelmente mais cedo do que quando Itagaki a descobriu”, disse, acrescentando em tom de brincadeira: “Eu devia ter examinado imediatamente os meus dados!”
Num novo estudo, investigadores deram um passo importante para compreender como as estrelas em explosão podem ajudar a revelar como os neutrinos, misteriosas partículas subatómicas, interagem secretamente entre si.
Quando as estrelas explodem como super-novas, os neutrinos dos seus núcleos transportam enormes quantidades de energia em todas as direcções. Crédito: Getty Images
Os neutrinos, que são das partículas elementares menos bem compreendidas, raramente interagem com a matéria normal e, ao invés, viajam invisivelmente através dela quase à velocidade da luz.
Estas partículas fantasmagóricas são mais numerosas do que todos os átomos do Universo e estão sempre a passar inofensivamente pelos nossos corpos, mas devido à sua baixa massa e à ausência de carga eléctrica, podem ser incrivelmente difíceis de encontrar e de estudar.
No entanto, num estudo publicado na revista Physical Review Letters, investigadores da Universidade do Estado do Ohio estabeleceram um novo quadro que explica como as super-novas – explosões massivas que anunciam a morte de estrelas em colapso – podem ser utilizadas como ferramentas poderosas para estudar a forma como as auto-interacções dos neutrinos podem causar vastas alterações cosmológicas no Universo.
“Os neutrinos têm apenas taxas de interacção muito pequenas com a matéria típica, pelo que é difícil detectá-los e testar as suas propriedades”, disse Po-Wen Chang, autor principal do estudo e estudante de física na mesma universidade. “É por isso que temos de usar a astrofísica e a cosmologia para descobrir fenómenos interessantes sobre eles”.
Considerados importantes para a formação do Universo primitivo, os neutrinos continuam a intrigar os cientistas, apesar de se saber que têm origem em várias fontes, como reactores nucleares ou no interior de estrelas moribundas.
Mas, calculando a forma como as auto-interacções afectariam o sinal de neutrinos da Super-nova 1987A, a super-nova mais próxima observada nos tempos modernos, os investigadores descobriram que, quando os neutrinos interagem entre si, formam um fluido fortemente acoplado que se expande sob a hidrodinâmica relativista – um ramo da física que lida com a forma como os fluxos afectam os objectos sólidos de duas maneiras diferentes.
No caso do chamado “fluxo de explosão”, a equipa teoriza que, tal como rebentar um balão altamente pressurizado no vácuo do espaço empurraria a energia para fora, uma explosão produz um fluido de neutrinos que se move em todas as direcções.
O segundo caso, descrito como um “fluxo de vento”, imagina um balão altamente pressurizado com muitos bocais, onde os neutrinos escapam a um ritmo mais constante, semelhante a um jacto de vento constante.
Embora a teoria do fluxo de vento seja mais provável de ocorrer na natureza, disse Chang, se o caso da explosão se concretizar, os cientistas poderão ver novas assinaturas observáveis de neutrinos emitidas por super-novas, permitindo uma sensibilidade sem precedentes nas auto-interacções dos neutrinos.
Uma das razões pelas quais é tão vital compreender estes mecanismos é que se os neutrinos estão a agir como um fluido, isso significa que estão a agir em conjunto, como um colectivo.
E se as propriedades dos neutrinos são diferentes como um colectivo do que individualmente, então a física das super-novas também pode sofrer alterações. Mas ainda não se sabe se estas alterações se devem apenas ao caso da explosão ou ao caso do fluxo de vento.
“A dinâmica das super-novas é complicada, mas este resultado é prometedor porque, com a hidrodinâmica relativista, sabemos que há uma bifurcação na compreensão do seu funcionamento actual”, disse Chang.
Ainda assim, é necessário fazer mais estudos antes dos cientistas poderem excluir a possibilidade de o caso da explosão ocorrer também no interior das super-novas.
Apesar destas incertezas, o estudo é um grande marco na resposta a uma questão astrofísica com décadas de existência: como é que os neutrinos se dispersam quando são ejectados das super-novas, disse John Beacom, co-autor do estudo e professor de física e astronomia.
Este estudo descobriu que, no caso da explosão, é possível uma sensibilidade sem precedentes às auto-interacções dos neutrinos, mesmo com dados esparsos de neutrinos de SN 1987A e pressupostos de análise conservadores.
“Este problema permaneceu praticamente intocado durante 35 anos”, disse Beacom. “Por isso, embora não tenhamos conseguido resolver completamente a forma como os neutrinos afectam as super-novas, o que nos entusiasma é o facto de termos conseguido dar um passo em frente substancial.”
No futuro, a equipa espera que o seu trabalho seja usado como um trampolim para investigar melhor as auto-interacções dos neutrinos. No entanto, uma vez que, na Via Láctea, só ocorrem cerca de duas ou três super-novas por século, é provável que os investigadores tenham de esperar décadas para recolher suficientes dados de neutrinos e assim provar as suas ideias.
“Estamos sempre a rezar para que outra super-nova galáctica aconteça algures e em breve, mas o melhor que podemos fazer é tentar desenvolver o mais possível o que sabemos antes que aconteça”, disse Chang.
Os outros co-autores foram Ivan Esteban, Todd Thompson e Christopher M. Hirata, todos da Universidade do Estado do Ohio. Este trabalho foi apoiado pela NSF (National Science Foundation), pela NASA e pela Fundação David & Lucile Packard.
Há cerca de 4,6 mil milhões de anos, o nosso Sol e os nossos planetas estavam a formar-se quando, não muito longe, uma super-nova explodiu, ameaçando destruir o Sistema Solar. Felizmente, um filamento de gás molecular protegeu-o.
NASA / JPL-Caltech / CXC / ESA / NRAO / J. Rho
Foi por um triz que o Sistema Solar primitivo sobreviveu a um evento catastrófico que o poderia ter destruído por completo. Essa é a conclusão da mais recente investigação levada a cabo por investigadores do Observatório Astronómico Nacional do Japão.
De acordo com a equipa, liderada pela astrónoma Doris Arzoumanian, as pistas dessa antiga explosão residem nos meteoritos.
Estas rochas primitivas datam das épocas mais antigas da história do Sistema Solar, um detalhe que faz delas verdadeiros tesouros de informação sobre a evolução planetária.
No artigo científico, publicado recentemente no Astrophysical Journal Letters, os investigadores detalham ter encontrado concentrações variáveis de um isótopo radioactivo de alumínio – o alumínio-26 (26Al) – nas amostras de meteoritos.
Esta descoberta revela que, há cerca de 4,6 mil milhões de anos, uma quantidade significativa desta substância entrou na região que veio a tornar-se o Sistema Solar que conhecemos actualmente.
A explicação mais lógica para esta súbita abundância de alumínio radioactivo é a explosão de uma super-nova nas proximidades.
Contudo, para este acontecimento catastrófico ter libertado uma quantidade tão grande do isótopo, teria de ter acontecido muito perto. Tão perto que poderia ter destruído o Sistema Solar primitivo.
O que o salvou, deduziram os cientistas, foram os filamentos densos de gás responsáveis pela formação do Sol.
De acordo com o comunicado da equipa, nestes filamentos moleculares cilíndricos, vários filamentos se intersectam. As estrelas semelhantes ao nosso Sol formam-se ao longo destes filamentos, enquanto estrelas maiores se formam nos centros.
Após o início do processo de nascimento do nosso Sol, uma supernova terá explodido num centro de filamentos próximos.
O evento foi muito trágico, mas o escudo protector venceu a batalha: os cientistas sugerem que seriam necessários cerca de 300 000 anos para que a super-nova da estrela vizinha rompesse o denso filamento de gás que protege o nosso Sistema Solar.
Os investigadores acreditam que as suas descobertas podem ajudar-nos a compreender melhor a formação e evolução inicial de sistemas estelares distantes, assim como do nosso.
Recorrendo ao Telescópio Espacial James Webb da NASA, investigadores fizeram grandes progressos na confirmação da origem da poeira nas galáxias primitivas.
As observações de duas super-novas de Tipo II, a Super-nova 2004et (SN 2004et) e a Super-nova 2017eaw (SN 2017eaw), revelaram grandes quantidades de poeira no material ejectado de cada um destes objectos.
A massa encontrada pelos investigadores apoia a teoria de que as super-novas desempenharam um papel fundamental no fornecimento de poeira ao Universo primitivo.
Imagens do Telescópio Espacial James Webb da NASA revelam grandes quantidades de poeira no interior da Super-nova 2004et e da Super-nova 2017eaw. Estas super-novas estão localizadas na galáxia espiral NGC 6946, a 22 milhões de anos-luz de distância da Terra. A forma hexagonal de SN 2004et na imagem obtida pelo JWST é um artefacto do espelho e dos suportes do telescópio – quando a luz brilhante de uma fonte pontual é observada, a luz interage com as arestas afiadas do telescópio, criando picos de difracção. Crédito: NASA, ESA, CSA, Ori Fox (STScI), Melissa Shahbandeh (STScI), Alyssa Pagan (STScI)
A poeira é um bloco de construção para muitas coisas no nosso Universo – os planetas em particular. À medida que a poeira das estrelas moribundas se espalha pelo espaço, transporta elementos essenciais para ajudar a dar origem à próxima geração de estrelas e respectivos planetas. A origem dessa poeira tem intrigado os astrónomos durante décadas.
Uma fonte significativa de poeira cósmica pode ser as super-novas – depois de uma estrela moribunda explodir, o gás remanescente expande-se e arrefece, criando poeira.
“Até agora, as evidências directas deste fenómeno eram escassas, uma vez que as nossas capacidades só nos permitiram estudar a população de poeira numa super-nova relativamente próxima – a Super-nova 1987A, a 170.000 anos-luz da Terra”, disse a autora principal, Melissa Shahbandeh, da Universidade Johns Hopkins e do STScI (Space Telescope Science Institute), em Baltimore, no estado norte-americano de Maryland.
“Quando o gás arrefece o suficiente para formar poeira, essa poeira só é detectável nos comprimentos de onda do infravermelho médio, desde que se tenha sensibilidade suficiente.”
Para super-novas mais distantes do que SN 1987A, como SN 2004et e SN 2017eaw, ambas na galáxia NGC 6946, a cerca de 22 milhões de anos-luz de distância, essa combinação de cobertura de comprimento de onda e sensibilidade requintada só pode ser obtida com o instrumento MIRI (Mid-Infrared Instrument) do Webb.
As observações do Webb são o primeiro avanço no estudo da produção de poeira a partir de super-novas desde a detecção de poeira recém-formada em SN 1987A com o telescópio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) há quase uma década.
Outro resultado particularmente intrigante do seu estudo não é apenas a detecção de poeira, mas a quantidade de poeira detectada nesta fase inicial da vida da super-nova. Na super-nova SN 2004et, os investigadores encontraram mais de 5000 massas terrestres de poeira.
“Quando se olha para o cálculo da quantidade de poeira que estamos a ver em SN 2004et, em especial, rivaliza com as medições em SN 1987A e tem apenas uma fracção da idade”, acrescentou o líder do programa, Ori Fox, do STScI. “É a maior massa de poeira detectada em super-novas desde SN 1987A”.
Esta imagem da galáxia NGC 6496, obtida pelo Observatório Nacional de Kitt Peak, contextualiza a localização da Super-nova 2004et e da Super-nova 2017eaw na galáxia. Cientistas que utilizam o MIRI (Mid-Infrared Instrument) do Telescópio Espacial James Webb da NASA encontraram grandes quantidades de poeira no interior de duas super-novas do Tipo II, a Super-nova 2004et (SN 2004et) e a Super-nova 2017eaw (SN 2017eaw), localizadas a 22 milhões de anos-luz de distância da Terra, na galáxia espiral NGC 6946. As grandes quantidades de poeira encontradas nessas super-novas, usando o MIRI, sustentam que as super-novas desempenharam um papel fundamental no fornecimento de poeira para o Universo primitivo. Crédito: KPNO, NOIRLab da NSF, AURA, Alyssa Pagan (STSCI)
As observações mostraram aos astrónomos que as galáxias jovens e distantes estão cheias de poeira, mas estas galáxias não são suficientemente antigas para que estrelas de massa intermédia, como o Sol, tenham fornecido a poeira à medida que envelhecem.
Estrelas mais massivas e de vida curta poderiam ter morrido suficientemente cedo e em número suficiente para criar tanta poeira.
Embora os astrónomos tenham confirmado que as super-novas produzem poeira, a questão que se coloca é saber qual a quantidade de poeira que consegue sobreviver aos choques internos que reverberam no rescaldo da explosão.
Ver esta quantidade de poeira nesta fase da vida de SN 2004et e de SN 2017eaw sugere que a poeira pode sobreviver à onda de choque – evidência de que as super-novas são, afinal, importantes fábricas de poeira.
Os investigadores também notam que as estimativas actuais da massa podem ser a ponta do icebergue.
Embora o Webb tenha permitido aos investigadores medir poeiras mais frias do que nunca, podem haver poeiras ainda mais frias não detectadas e que irradiam ainda mais longe no espectro electromagnético e que permanecem obscurecidas pelas camadas mais externas de poeira.
Os investigadores sublinharam que as novas descobertas são apenas um indício das novas capacidades de investigação sobre as super-novas e a sua produção de poeira utilizando o Webb, e o que isso nos pode dizer sobre as estrelas de onde provêm.
“Há um entusiasmo crescente para compreender o que esta poeira também quer dizer sobre o núcleo da estrela que explodiu”, disse Fox. “Depois de olhar para estas descobertas em particular, penso que os nossos colegas investigadores vão pensar em formas inovadoras de trabalhar com estas super-novas poeirentas no futuro”.
SN 2004et e SN2017eaw são os primeiros de cinco alvos incluídos neste programa. As observações foram concluídas como parte do programa 2666 de Observações Gerais do Webb.
O artigo científico foi publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society a 5 de Julho.
Os astrónomos captaram uma imagem bizarra de uma super-nova, a poderosa explosão de uma estrela, cuja luz foi tão distorcida pela gravidade de uma galáxia, que aparece como múltiplas imagens no céu.
Este efeito, conhecido como lente gravitacional, ocorre quando a gravidade de um objecto denso distorce e aumenta a luz de um objecto por trás dele.
As quatro imagens duplicadas de SN Zwicky, observadas com a mais alta resolução possível com o Observatório W. M. Keck. Os arredores foram observados a uma resolução mais baixa. Crédito: Joel Johansson
Uma equipa liderada por Ariel Goobar, do Centro Oskar Klein da Universidade de Estocolmo, descobriu que a invulgar super-nova de Tipo Ia, designada “SN Zwicky”, sofreu um efeito quádruplo de lente, o que significa que quatro imagens da mesma super-nova podiam ser vistas da Terra.
Os resultados, que incluem observações do Observatório W. M. Keck em Maunakea, no Hawaii, foram publicados na revista Nature Astronomy.
Poucas semanas depois de detectar a super-nova no ZTF (Zwicky Transient Facility), no Observatório Palomar, Goobar e a sua equipa usaram o instrumento NIRC2 (Near-Infrared Camera 2) do Observatório Keck, emparelhado com o seu sistema de óptica adaptativa, e resolveram com sucesso SN Zwicky, revelando que a lente da super-nova era suficientemente forte para ter criado múltiplas imagens do mesmo objecto.
“Eu estava a observar nessa noite e fiquei absolutamente espantado quando vi a imagem da lente de SN Zwicky”, diz Christoffer Fremling, um astrónomo do COO (Caltech Optical Observatory) que lidera o levantamento ZTF de supernovas, chamado BTS (Bright Transient Survey).
“Captamos e classificamos milhares de transientes com o Bright Transient Survey, o que nos dá uma capacidade única para encontrar fenómenos muito raros como SN Zwicky.”
“Com o ZTF, temos a capacidade única de apanhar e classificar super-novas quase em tempo real.
Notámos que SN Zwicky era mais brilhante do que deveria ser, dada a sua distância, e rapidamente percebemos que estávamos a ver um fenómeno muito raro chamado lente gravitacional forte”, diz Goobar, autor principal do estudo e directo do Centro Oskar Klein da Universidade de Estocolmo.
“Estes objectos que sofrem efeito de lente gravitacional podem ajudar-nos a sondar de forma única a quantidade e distribuição de matéria no núcleo interno das galáxias.”
Também foram utilizados neste estudo o VLT (Very Large Telescope), o Telescópio Espacial Hubble da NASA, o Telescópio Hobby-Eberly, o Telescópio Liverpool e o NOT (Nordic Optical Telescope).
Tal como previsto por Albert Einstein há mais de um século, a luz de um objecto cósmico que encontra um objecto denso no seu caminho até nós pode sofrer o efeito de lente gravitacional. O objecto denso actua como uma lente que pode dobrar e focar a luz.
Dependendo da densidade da lente e da distância até nós, este efeito de deformação pode variar em intensidade. Com lentes fortes, a luz do objecto cósmico é tão distorcida que é ampliada e dividida em várias cópias da mesma imagem.
Imagens de SN Zwicky captadas com o ZTF (em segundo plano), com o VLT (em cima à esquerda) e com o Observatório W. M. Keck (em cima à direita). O poder de resolução do instrumento NIRC2 do Observatório Keck e o sistema de óptica adaptativa revelaram que a super-nova invulgarmente brilhante consistia em quatro imagens, da mesma explosão, criadas por lentes gravitacionais extremas. Crédito: J. Johansson
Os astrónomos têm observado a curvatura gravitacional da luz desde 1919, poucos anos depois de Einstein ter desenvolvido a teoria, mas a natureza transiente das super-novas torna eventos como SN Zwicky, também conhecida como SN 2022qmx, muito difíceis de detectar.
De facto, embora os cientistas já tenham detectado muitas vezes imagens duplicadas de objectos distantes chamados quasares, apenas foram encontradas algumas super-novas duplicadas devido às lentes gravitacionais.
Um exemplo clássico, chamado iPTF16geu, foi descoberto pela iPTF (intermediate Palomar Transient Factory), antecessora do ZTF.
“SN Zwicky é o sistema de lentes gravitacionais resolvidas mais pequeno já encontrado com telescópios ópticos. iPTF16geu era um sistema mais largo, mas com uma ampliação maior”, diz Goobar.
SN Zwicky é o que é conhecido como uma super-nova do Tipo Ia. Trata-se de estrelas moribundas que terminam as suas vidas com um espectáculo de luz que tem sempre o mesmo brilho de evento para evento.
Esta propriedade única foi usada para revelar a expansão acelerada do nosso Universo em 1998, devido a um fenómeno ainda desconhecido chamado energia escura.
– vídeo não compatível
“As super-novas do Tipo Ia, com lentes fortes, permitem-nos ver mais longe no tempo porque estão ampliadas. A observação de mais super-novas dar-nos-á uma oportunidade sem precedentes de explorar a natureza da energia escura”, afirma Joel Johansson, pós-doutorado na Universidade de Estocolmo e co-autor do estudo.
“Quais são os componentes em falta necessários para modelar a história da expansão do Universo? O que é a matéria escura que constitui a grande maioria da massa das galáxias?
À medida que formos descobrindo mais ‘SN Zwickys’ com o ZTF e com o futuro Observatório Vera Rubin, teremos mais uma ferramenta para desvendar os mistérios do Universo e encontrar respostas”, afirma Goobar.
Nunca uma estrela viajou tão rápido como a J0927. Foi expulsa da Via Láctea por uma super-nova — e não foge sozinha.
Amanda Smith / Instituto de Astronomia Impressão de artista de uma estrela fugitiva.
A estrela J0927 foi vista a tentar escapar da Via Láctea a velocidades impressionantes, no que parece ser uma missão de fuga de uma explosão de outra estrela.
O astro terá atingido velocidades superiores a oito milhões de quilómetros por hora, o equivalente a 2285 quilómetros por segundo.
Nem o Speedy Gonzales ganharia a corrida — partindo do Porto, a J0927 demoraria 0,14 segundos a chegar a Lisboa.
Segundo a pesquisa liderada por um astrofísico de Harvard, Kareem El Badry e publicada no arXiv, a J0927 não será a única especial de corrida. A estrela J1235 também quis ir embora a velocidades recordistas, por sua vez, a seis milhões de quilómetros por hora — mais especificamente, 1694 quilómetros por segundo.
Estas duas estrelas estão oficialmente a mover-se mais depressa do que qualquer outra estrela alguma vez vista.
De um total de seis estrelas fugitivas identificadas pelos investigadores, quatro terão sido expulsas como resultado de uma super-nova.
Estes quatro restantes astros são estrelas hiper-velozes que foram, de acordo com os investigadores, aceleradas por uma super-nova tipo Ia, que ocorrem em sistemas estelares binários onde uma das estrelas é uma anã branca. As quatro estrelas estão a viajar tão depressa que têm a velocidade necessária para escapar à gravidade da nossa galáxia.
“Por serem mais rápidas do que a velocidade de fuga da galáxia, [estas estrelas] serão lançadas em breve para o espaço intergaláctico”, disse, ao Space, El Badry.
Quando uma estrela explode, a força da detonação pode projectar aquilo que resta para o espaço a grandes velocidades.
No caso deste tipo especial de super-nova, essa projecção é ainda maior — conhecida como dupla detonação degenerada dinamicamente conduzida, ou super-nova D6, segundo o Science Alert.
A explosão também terá provocado temperaturas altamente quentes nos astros, algo que surpreendeu a equipa de El Badry.
“Elas são muito mais quentes do que estrelas normais — provavelmente um resultado do seu histórico pouco usual de formação, que envolve uma super-nova a explodir mesmo ao seu lado!”, explicou.
Esta descoberta permitiu um novo cálculo da velocidade de nascimento destas estrelas.
Os investigadores alertam para o facto de haverem ainda muitas estrelas fugitivas por encontrar na nossa galáxia — possivelmente mais rápidas do que as que foram agora descobertas.
Poderá uma explosão espacial gigante ser usada como pistola sinalizadora extraterrestre? Não sabemos se pode ou não, mas os cientistas de todo o mundo viraram os seus telescópios na direcção da constelação da Ursa Maior para observar uma super-nova descoberta no mês passado. Portanto, se os extraterrestres quiserem dizer que existem, esta é uma boa oportunidade!
Extraterrestres poderão usar esta explosão para dizer que “estamos aqui”
É um pouco egoísta pensar que num universo tão vasto, com tantos planetas com condições iguais ou melhores que a Terra não há vida. Também é verdade que a vida, tal como a conhecemos, poderá ter sido concebido por acaso, com felizes acontecimentos há cerca de 3,5 mil milhões de anos.
Como tal, os cientistas não descartam as hipóteses e tudo é escrutinado até ficar devidamente esclarecido.
Para percebermos o que se está a passar, uma equipa de cientistas, liderada por James R. A. Davenport, desenvolveram um novo estudo que irá analisar o espaço em torno da super-nova durante os próximos meses.
O que eles procuram são potenciais sinais de rádio de uma civilização extraterrestre avançada que possa usar a explosão da estrela como algo semelhante a um disparo de uma pistola ou um sinal de morcego ao estilo do Batman.
Segundo Davenport, os astrónomos têm ponderado este conceito pelo menos desde a década de 1970, embora esta seja a primeira observação coordenada para procurar tecnologia alienígena em torno de uma super-nova.
É uma ideia antiga que remonta à forma de chamar a atenção de alguém, especialmente se não tivermos a capacidade de colocar um sinal de néon gigante que diga ‘Estamos aqui’. É difícil transmitir um sinal ao longo de anos-luz, mesmo para uma civilização presumivelmente avançada.
Explicou Davenport.
Gorgeous new portrait of SN 2023ixf, the closest supernova in nearly a decade. That single exploded star is (briefly!) shining more intensely than a billion Suns. https://t.co/K11MbbsVdopic.twitter.com/eeeleAAc80
A equipa, composta por astrónomos da Universidade de Washington, do Instituto SETI, da Universidade de Yale e do Smith College, acredita que, se houvesse seres extraterrestres na vizinhança da super-nova, poderiam tentar tirar partido do sinal natural para chamar a nossa atenção enquanto estamos a olhar.
Embora saibam que a probabilidade de encontrar algo é reduzida, não procurar seria uma oportunidade perdida, de acordo com um breve artigo sobre o seu projecto(abre num novo separador) publicado nas Research Notes of the American Astronomical Society.
Iremos ver uma explosão irá ser visível durante anos
A explosão é uma das mais próximas em décadas, a apenas 21 milhões de anos-luz de distância. Pode parecer muito longe, mas a maioria das explosões ocorreu entre 6 e 13 mil milhões de anos-luz de distância.
Por essa ordem de ideias, esta super-nova, o último grito de uma estrela moribunda com pelo menos oito vezes a massa do Sol, está no nosso quintal cósmico.
SN 2023ixf é uma super-nova tipo II (colapso do núcleo) localizada na Galáxia Pinwheel (M101). Foi observada pela primeira vez em 19 de maio de 2023 por Koichi Itagaki e imediatamente classificada como uma super-nova tipo II.
O clarão colossal irá provavelmente iluminar-se e continuar a ser visível durante muitos meses, se não anos.
Os investigadores vão concentrar-se naquilo que descrevem como um “elipsoide SETI”, uma região oval em torno da super-nova, para procurar sinais extraterrestres.
SETI significa Search for Extraterrestrial Intelligence (Procura de Inteligência Extraterrestre). A área-alvo será monitorizada pelo Allen Telescope Array, na Califórnia, e pelo Robert C. Byrd Green Bank Telescope, na Virgínia Ocidental.
Esta forma especial foi seleccionada com base na noção de que uma civilização extraterrestre veria a estrela explodir num momento diferente do que os astrónomos no nosso planeta, o tempo baseado em cada distância da explosão.
O sinal da outra civilização levaria então algum tempo a viajar até nós através do espaço. A forma utiliza este triângulo invisível no espaço entre a super-nova, nós e eles. Quem sabe se este “fogo de artifício estelar” não poderia ser utilizado para “dar nas vistas”.
Um astrónomo amador detectou uma super-nova muito perto da Terra – e tudo o que precisa para ver esta estrela em explosão é de um telescópio.
Steven Bellavia Supernova SN2023ixf
Há milhões de anos, a cerca de 21 milhões de anos-luz de distância da Terra, uma estrela em final de vida morreu numa explosão de super-nova.
No dia 19 de Maio, a luz dessa gigantesca explosão chegou ao telescópio do astrónomo amador japonês Koichi Itagaki, que alertou de imediato a comunidade científica. A super-nova é, agora, oficialmente designada de SN2023ixf.
“Os fotões que saíram da estrela que explodiu há cerca de 20 milhões de anos chegaram agora até nós, vindos desta longa viagem pelo cosmos”, disse Grant Tremblay, astrofísico do Centro de Astrofísica de Harvard e do Instituto Smithsonian, citado pelo Popular Science.
SN2023ixf explodiu na M101, também conhecida como galáxia Pinwheel, que se situa no céu nocturno perto da constelação da Ursa Maior. Apesar de só agora a explosão ser visível, a estrela está morta há 20 milhões de anos.
Segundo a NASA, SN2023ixf é a super-nova deste género mais próxima da Terra a explodir em cinco anos e a segunda mais próxima da última década.
Embora o seu brilho seja muito ténue para ser visto a olho nu, um telescópio de 4,5 polegadas deve ser suficiente para observá-la.
https://t.co/w8ruiGdwXG@Unistellar On May 19th, a bright supernova – #SN2023ixf – was discovered in the spiral arms of the Pinwheel Galaxy, aka M101. The best part about SN 2023ixf? You can join in observing it along with the rest of the Unistellar Network! pic.twitter.com/IxdtqYTdLV
— The SETI Institute (@SETIInstitute) May 24, 2023
As estrelas produzem a sua energia através da fusão de hidrogénio em hélio nos seus núcleos. Quando uma estrela acumula hélio suficiente, a sua produção de energia aumenta significativamente e transforma-se numa gigante vermelha ou numa super-gigante, como a Betelgeuse.
A estrela desta super-nova observada recentemente é – ou foi – muitas vezes maior e mais maciça do que o nosso Sol. Aliás, se o substituísse no Sistema Solar, poderia estender-se para além da órbita de Marte.
Nestas estrelas, o núcleo produz sucessivamente elementos mais pesados para equilibrar o impacto da gravidade, mas quando o núcleo começa a produzir ferro, a estrela tem os dias contados.
Quando o núcleo já não consegue suportar o peso da estrela, entra em colapso, desencadeando uma explosão de super-nova.
Segundo o portal Space, a explosão de luz e energia que daí resulta é, possivelmente, equivalente a 10 mil milhões de estrelas normais.
Os astrónomos vão continuar a monitorizar a super-nova SN2023ixf nos próximos dias, registando todas flutuações de brilho até que acabe por desaparecer.
De acordo com um novo estudo utilizando o Observatório de raios-X Chandra da NASA e outros telescópios de raios-X, a explosão de uma estrela pode representar mais riscos para os planetas próximos do que se pensava anteriormente.
Esta ameaça recentemente identificada envolve uma fase de raios-X intensos que podem danificar as atmosferas dos planetas até 160 anos-luz de distância.
Ilustração de um planeta parecido com a Terra atingido por raios-X altamente energéticos durante décadas, levando a uma extinção em massa. Crédito: NASA/CXC/M. Weiss
A Terra não está hoje em perigo de tal ameaça porque não existem potenciais progenitoras de super-novas dentro desta distância, mas pode ter estado exposta a este tipo de raios-X no passado.
Antes deste estudo, a maioria da investigação sobre os efeitos das explosões de super-nova tinha-se concentrado no perigo de dois períodos: a radiação intensa produzida por uma super-nova nos dias e meses após a explosão e as partículas energéticas que chegam centenas a milhares de anos depois.
No entanto, mesmo estas ameaças alarmantes não catalogam completamente os perigos na sequência da explosão de uma estrela. Os investigadores descobriram que, entre estes dois perigos previamente identificados, se esconde outro.
As consequências das super-novas produzem sempre raios-X, mas se a onda da explosão de super-nova atingir gás circundante e denso, pode produzir uma dose particularmente grande de raios-X que chega meses a anos após a explosão e pode durar décadas.
Os cálculos neste último estudo baseiam-se em observações de raios-X de 31 super-novas e das suas consequências obtidas principalmente com o Chandra, Swift e NuSTAR da NASA, juntamente com o XMM-Newton da ESA.
A análise destas observações mostra que podem haver consequências letais da interacção de super-novas com o seu meio envolvente, para planetas localizados até cerca de 160 anos-luz de distância.
“Se uma torrente de raios-X varrer um planeta próximo, a radiação alteraria severamente a química atmosférica do planeta”, disse Ian Brunton da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign, EUA, que liderou o estudo.
“Para um planeta semelhante à Terra, este processo poderia eliminar uma porção significativa de ozono, o que em última análise protege a vida da perigosa radiação ultravioleta da sua estrela hospedeira”.
Se um planeta com a biologia da Terra fosse atingido por uma contínua radiação altamente energética de uma super-nova próxima, especialmente uma que interagisse fortemente com o seu ambiente, poderia levar ao desaparecimento de uma vasta gama de organismos, especialmente os marinhos na base da cadeia alimentar.
Estes efeitos podem ser suficientemente significativos para iniciar um evento de extinção em massa.
“A Terra não se encontra em perigo de um evento como este agora, porque não existem potenciais super-novas dentro da zona de perigo dos raios-X”, disse o co-autor Connor O’Mahoney, também da Universidade de Illinois. “No entanto, é possível que tais eventos tenham desempenhado um papel no passado da Terra”.
Existem fortes indícios – incluindo a detecção, em diferentes locais do globo, de um tipo radioactivo de ferro – de que ocorreram super-novas perto da Terra há cerca de 2-8 milhões de anos atrás. Os investigadores estimam que estas super-novas se encontravam a cerca de 65 a 500 milhões de anos-luz da Terra.
A Terra está na “Bolha Local”, uma bolha ainda em expansão de gás quente e de baixa densidade rodeada por uma concha de gás frio que se estende por cerca de 1000 anos-luz.
A expansão exterior de estrelas perto da superfície da “Bolha Solar” implica que esta se formou a partir de um surto de formação estelar e de super-novas perto do centro da bolha há aproximadamente 14 milhões de anos.
As enormes estrelas jovens responsáveis pelas explosões de super-novas estavam então muito mais próximas do nosso planeta do que essas estrelas estão agora, o que colocou a Terra em muito maior risco dessas super-novas no passado.
Embora esta evidência não ligue as super-novas a qualquer evento específico de extinção em massa na Terra, sugere que as explosões cósmicas afectaram o nosso planeta ao longo da sua história.
Embora a Terra e o Sistema Solar se encontrem actualmente num espaço seguro em termos de potenciais explosões de super-nova, muitos outros planetas na Via Láctea não estão.
Estes eventos altamente energéticos reduziriam efectivamente as áreas dentro da nossa Galáxia, conhecida como Zona Galáctica Habitável, onde as condições seriam propícias à vida tal como a conhecemos.
Uma vez que as observações de raios-X das super-novas são escassas, particularmente da variedade que interage fortemente com o seu ambiente, os autores argumentam que as observações de acompanhamento das super-novas, em interacção durante meses e anos após a explosão, seriam valiosas.
“Há valor em investigar mais a fundo os raios-X das super-novas, não só para compreender o ciclo de vida das estrelas”, disse o co-autor Brian Fields da Universidade de Illinois, “mas também tem implicações em campos como a astrobiologia, paleontologia e nas ciências da Terra e planetárias”.
O artigo científico que descreve este resultado foi publicado na edição de 20 de Abril da revista The Astrophysical Journal. Os outros co-autores são Adrian Melott da Universidade do Kansas e Brian Thomas da Universidade de Washburn, no mesmo estado norte-americano.
Liliana Malainho, 
Tomás Guimarães, 
SUPER-NOVAS
Liliana Malainho, 
