Hubble captou os suspiros de uma estrela morrendo ecoando através de uma galáxia próxima

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Representação artística dos ecos de luz de uma supernova. (Créditos: Mehau Kulyk/Science Photo Library/Getty Images)

Traduzido por Julio Batista
Original de Michelle Starr para o ScienceAlert

Os últimos gritos de luz emitidos por uma estrela moribunda foram preservados em uma série de imagens assustadoramente belas, ecoando lentamente pelo cosmos.

O Telescópio Espacial Hubble capturou em detalhes espetaculares os flashes de luz que acompanharam uma estrela massiva se tornando uma supernova em 2016, enquanto o brilho se espalhava por um período de mais de cinco anos.

A animação resultante de imagens costuradas é um tesouro de informações sobre a evolução da morte de estrelas e a poeira que cerca a supernova em sua galáxia natal, Centaurus A.

“Uma boa analogia cotidiana é imaginar o final de um show de fogos de artifício – a explosão de luz brilhante de um foguete maior no final do show acenderá a fumaça dos foguetes anteriores que ainda permanecem na área”, disse o astrônomo Stephen Lawrence, da Universidade Hofstra nos Estados Unidos.

O timelapse dos ecos de luz em evolução da supernova SN 2016adj. (ver em gif) (Créditos: Colégio Universitário de Dublin)

“Ao comparar uma série de fotografias tiradas ao longo de vários minutos, você pode medir todo tipo de informação que não está diretamente relacionada à explosão mais recente que está iluminando a cena, coisas como quantos foguetes explodiram anteriormente, quão opaca é a fumaça de um determinado foguete, ou quão rápido e em que direção o vento estava soprando.”

Os ecos de luz são um fenômeno verdadeiramente impressionante que só pode ser visto à distância. Eles ocorrem quando algo produz um flash de luz que irradia para o espaço. Se essa luz encontrar uma barreira física, como nuvens de poeira cósmica, ela refletirá, chegando em um momento diferente da explosão inicial. É praticamente a mesma coisa que um eco de som, mas com luz. Podemos usar esses ecos de luz para ajudar a mapear e entender o espaço e os objetos dentro dele.

Quando uma supernova foi observada em 2016, os astrônomos tomaram nota e retornaram repetidamente à galáxia hospedeira, Centaurus A, localizada a mais de 12 milhões de anos-luz de distância, para ver se podiam observar mudanças ao longo do tempo. Essa perseverança valeu a pena. Eles não apenas foram capazes de coletar dados sobre a luz desvanecida da supernova, chamada SN 2016adj, como também conseguiram capturar seus ecos de luz.

“A onda de explosão desta poderosa explosão de supernova está indo para fora da galáxia a mais de 10.000 quilômetros por segundo”, disse o astrônomo Lluis Galbany, do Instituto de Ciências Espaciais da Espanha.

“À frente desta onda de explosão há um intenso flash de luz emitido pela supernova, e é isso que está causando os anéis em expansão que podemos ver nas imagens. As supernovas são interessantes, pois essas explosões cósmicas produzem muitos dos elementos pesados, como carbono, oxigênio e ferro, que compõem nossa galáxia, estrelas e nosso planeta.”

Centaurus A é um pouco excêntrica. É classificada como uma galáxia elíptica, que geralmente são galáxias uniformes, ovais, com muito pouca poeira e estrelas muito antigas. No entanto, Centaurus A é muito empoeirada, repleta de formação de estrelas e meio deformada. Estas são todas as assinaturas de uma colisão cosmicamente recente com outra galáxia, cujos efeitos ainda não foram estabelecidos.

Pensa-se que quando a luz da supernova viajou em direção à Terra, teria encontrado várias nuvens de poeira. De nossa posição, veríamos isso como uma sequência de anéis se expandindo em tamanho. Quatro ecos de luz distintos foram observados no período de observação de cinco anos, o que significou quatro nuvens de poeira, cada uma grande e densa o suficiente para produzir um eco de luz.

Esses ecos de luz permitiram que os pesquisadores, liderados pelo astrônomo Maximilian Stritzinger, da Universidade de Aarhus, na Dinamarca, mapeassem a poeira próxima à supernova. Sua análise sugere que as estruturas empoeiradas contêm espaços preenchidos com um material com densidade muito baixa para produzir um eco de luz detectável.

Embora estejamos muito empolgados em colocar nossos olhos em uma imagem de Centaurus A do JWST, que cortará a poeira para ver o enigmático coração da galáxia, a pesquisa mostra que existem algumas observações para as quais o Hubble ainda domina. Como o Hubble está no espaço há décadas, ele conseguiu capturar uma observação de vários anos que fornece informações detalhadas sobre a estrutura de outra galáxia.

“O conjunto de dados é notável e nos permitiu produzir imagens coloridas e animações impressionantes que exibem a evolução dos ecos de luz ao longo de um período de cinco anos”, disse Stritzinger. “É um fenômeno raramente visto, anteriormente documentado apenas em um punhado de outras supernovas”.

A pesquisa foi publicada no The Astrophysical Journal Letters.