Um novo telescópio projetado para espiar o universo de raios-X acaba de enviar seus primeiros dados de imagem.
O Imaging X-Ray Polarimetry Explorer (IXPE), um projeto conjunto entre a NASA e a Agência Espacial Italiana, fixou seu olhar em uma das explosões mais famosas da Via Láctea: Cassiopeia A.
Localizado a 11.000 anos-luz de distância, é o remanescente em expansão de uma estrela que se acredita ter sido observada explodindo na década de 1690, e é um dos objetos mais bem estudados da Via Láctea, por um bom motivo – forneceu algumas informações valiosas sobre supernovas.
A Cassiopeia A emite luz em vários comprimentos de onda, incluindo rádio, óptico e, claro, raios-X. De fato, a primeira imagem científica de outro observatório de raios-X da NASA, Chandra, também foi Cassiopeia A.
Mas o IXPE está nos mostrando o objeto de uma maneira que nunca vimos antes.
“A imagem do IXPE de Cassiopeia A é tão histórica quanto a imagem do Chandra do mesmo remanescente de supernova”, diz o astrônomo e investigador principal do IXPE Martin C. Weisskopf do Marshall Space Flight Center da NASA.
“Isso demonstra o potencial do IXPE para obter informações novas e nunca antes vistas sobre Cassiopeia A, que está em análise no momento”.
Há muita coisa acontecendo em Cassiopeia A. Antes de morrer, a estrela precursora era um objeto massivo que, ao ficar sem combustível, tornou-se instável, ejetando suas camadas externas para criar uma nuvem de material circunstelar. Quando a supernova finalmente aconteceu, portanto, a onda de choque não estava entrando no espaço primitivo, mas em uma nuvem relativamente densa.
Os choques e campos magnéticos que emergem desse ambiente intenso podem criar síncrotrons que aceleram elétrons, gerando radiação X de alta energia.
Chandra realizou sondagens fascinantes; combinar dados do Chandra com luz em outros comprimentos de onda, por exemplo, permitiu aos astrônomos mapear os diferentes elementos em Cassiopeia A que foram expelidos durante a explosão gigante.
O IXPE é projetado especificamente para estudar a forma como os raios X são polarizados. Quando a luz é emitida de uma fonte, suas ondas são orientadas em todas as direções. Quando essa luz encontra um meio, isso pode mudar.
A passagem pelo gás, por exemplo, pode absorver algumas orientações. Rebater coisas também pode alterar a orientação de alguns comprimentos de onda. Chamamos esse efeito de polarização.
Para um objeto como Cassiopeia A, dados detalhados de polarização nos dirão mais sobre o ambiente dentro do remanescente de supernova. Ele revelará mais informações sobre como a luz está sendo absorvida e refletida e o emaranhado de campos magnéticos produzidos por uma supernova.
“As futuras imagens de polarização do IXPE devem revelar os mecanismos no coração deste famoso acelerador cósmico”, diz o astrônomo Roger Romani, da Universidade de Stanford.
“Para preencher alguns desses detalhes, desenvolvemos uma maneira de tornar as medições do IXPE ainda mais precisas usando técnicas de aprendizado de máquina. Estamos ansiosos pelo que encontraremos ao analisar todos os dados.”
O telescópio, a partir de sua posição na órbita baixa da Terra, também sondará a polarização dos raios-X de algumas das fontes mais energéticas da Via Láctea e do Universo mais amplo. Isso inclui estrelas de nêutrons, pulsares, magnetares, buracos negros e galáxias quasares que brilham com algumas das luzes mais brilhantes do Universo. O IXPE também mapeará a intensidade da luz, o horário de chegada e a posição no céu.
Cassiopeia A é um excelente lugar para começar.
“A imagem do IXPE de Cassiopeia A é bellissima”, diz o astrônomo e pesquisador principal do IXPE, Paolo Soffitta, do Instituto Nacional de Astrofísica (INAF) na Itália, “e estamos ansiosos para analisar os dados de polarimetria para aprender ainda mais sobre esse remanescente de supernova. “
Publicado em 17/02/2022 08h20
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