Em fevereiro de 1987, o céu se iluminou. Na Grande Nuvem de Magalhães, a 167.644 anos-luz de distância, os astrônomos observaram uma estrela massiva morrer em uma supernova espetacular, a mais próxima da Terra em centenas de anos.
Mas quando os fogos de artifício cessaram, algo estava faltando. Não havia sinal da estrela de nêutrons que deveria ter sido deixada para trás.
Agora, 33 anos depois, os astrônomos finalmente vislumbraram a estrela morta, brilhando em uma espessa nuvem de poeira no centro do remanescente da supernova – os restos brilhantes de suas próprias vísceras estelares.
Existem vários tipos de supernovas, dependendo do tipo de estrela que morre. Aqueles que produzem uma estrela de nêutrons – supernovas tipo II – começam com uma estrela entre oito e 30 vezes a massa do Sol, que se torna cada vez mais instável à medida que fica sem elementos para apoiar a fusão nuclear.
Finalmente, ele explode, ejetando seu material externo e expelindo luz e neutrinos pelo espaço, enquanto o núcleo desmorona em uma estrela de nêutrons.
No caso da supernova de 1987, tudo ocorreu da maneira esperada. Uma velha estrela supergigante azul chamada Sanduleak -69 202, cerca de 20 vezes a massa do Sol, foi espetacular em um show de luzes espetacular – tão brilhante que era visível a olho nu – correspondendo a um banho de neutrinos detectado aqui na Terra.
O evento deixou para trás um remanescente brilhante de supernova chamado SN 1987A. Mas, no centro, os astrônomos não conseguiram encontrar vestígios da esperada estrela de nêutrons recém-nascida.
Então, em novembro do ano passado, uma equipe de pesquisadores liderada por Phil Cigan, da Universidade de Cardiff, no Reino Unido, anunciou que finalmente havia encontrado uma bolha quente e brilhante no núcleo remanescente, usando o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array no Chile. Diziam que era consistente com uma estrela de nêutrons envolta por uma espessa nuvem de poeira.
“Ficamos muito surpresos ao ver esta bolha quente feita por uma espessa nuvem de poeira remanescente da supernova. Tem que haver algo na nuvem que aqueça a poeira e faça brilhar. É por isso que sugerimos que exista um estrela de nêutrons escondida dentro da nuvem de poeira “, explicou o astrofísico Mikako Matsuura, da Universidade de Cardiff.
Mas ainda havia um problema. O que quer que estivesse brilhando dentro da bolha, parecia que talvez fosse muito brilhante para ser uma estrela de nêutrons.
É aí que entra uma equipe liderada pelo astrofísico Dany Page, da Universidade Nacional Autônoma do México. Page era estudante de doutorado quando Sanduleak -69 202 entrou em atividade, e ele estuda o SN 1987A desde então.
Em um novo artigo, Page e sua equipe demonstraram teoricamente que a bolha brilhante pode realmente ser uma estrela de nêutrons. Seu brilho é consistente com a emissão térmica de uma estrela de nêutrons muito jovem – em outras palavras, ainda está muito, muito quente com a explosão da supernova. Eles nomearam a estrela de nêutrons NS 1987A.
“Apesar da complexidade suprema de uma explosão de supernova e das condições extremas que reinam no interior de uma estrela de nêutrons, a detecção de uma nuvem quente de poeira é uma confirmação de várias previsões”, disse Page.
O calor – cerca de 5 milhões de graus Celsius (9 milhões de graus Fahrenheit) – é uma dessas previsões. Outra é a localização da estrela. Não está exatamente no centro da supernova, mas está se afastando dela a uma velocidade de até 700 quilômetros por segundo (435 milhas por segundo).
Isso não é incomum – se uma explosão de supernova for desigual, ela poderá inicializar o núcleo estelar colapsado pela galáxia, em velocidades absolutamente insanas.
A equipe também comparou as observações com outros cenários possíveis, como o decaimento radioativo dos isótopos. Eles também examinaram o ajuste para um pulsar – um tipo de estrela de nêutrons que gira rapidamente e pulsante – ou um buraco negro. Nenhuma dessas explicações se encaixa nos dados, assim como em uma estrela de nêutrons normal.
Segundo a análise da equipe, a NS 1987A teria cerca de 25 quilômetros de diâmetro e 1,38 vezes a massa do Sol – tudo extremamente normal para uma estrela de nêutrons.
Mas também é a estrela de nêutrons mais jovem que já vimos – a próxima mais nova fica dentro do remanescente de supernova Cassiopeia A, que fica a 11.000 anos-luz de distância e explodiu no século XVII – o que significa que ela pode oferecer informações valiosas sobre esse estágio metamórfico de evolução estelar.
“A estrela de nêutrons se comporta exatamente como esperávamos”, disse o astrônomo James Lattimer, da Stony Brook University.
“Esses neutrinos sugeriram que um buraco negro nunca se formou e, além disso, parece difícil explicar um brilho observado da bolha. Comparamos todas as possibilidades e concluímos que uma estrela quente de nêutrons é a explicação mais provável”.
Como a suposta estrela de nêutrons ainda está envolta em poeira, a observação direta que confirmaria essa descoberta é, no momento, impossível. Os astrônomos assistirão por décadas para ver o que emerge dessa crisálida nublada.
Publicado em 05/08/2020 05h02
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