Super Supernova: Sistema estelar de Anã Branca excede limite de massa
Uma equipa internacional liderada pela Universidade de Yale mediu, pela primeira vez, a massa de um tipo de supernova que se pensava pertencer a uma subclasse única e confirmou que ultrapassa o que se pensava ser um limite superior de massa. Os seus achados, que estão on-line e serão publicados numa edição futura da revista Astrophysical Journal, podem afectar o modo como os cosmólogos medem a expansão do Universo.
Os cosmólogos usam as supernovas Tipo Ia – violentas explosões de núcleos de estrelas mortas denominadas anãs brancas – como uma espécie de régua cósmica para medir a distância à galáxia da supernova e, como tal, compreender o passado e o futuro da expansão do Universo e explorar a natureza da energia escura. Até recentemente, pensava-se que as anãs brancas não podiam exceder o que é conhecido como o limite de Chandrasekhar, uma massa crítica equivalente a cerca de 1,4 vezes a massa do Sol, antes de explodirem numa supernova. Este limite uniforme é uma ferramenta-chave na medição da distância das supernovas.
Acima:Imagem da supernova de tipo Ia, SN 1572. Crédito: NASA/CXC/JPL-Caltech/Observatório Calar Alto, Krause et al.
Desde 2003, foram descobertas 4 supernovas tão brilhantes que os cosmólogos ficaram na dúvida se as suas anãs brancas tinham ultrapassado o limite de Chandrasekhar. Estas supernovas foram apelidadas de supernovas “super-Chandrasekhar“.
Agora Richard Scalzo da Universidade de Yale, como parte de uma colaboração de físicos americanos e franceses com o nome de NSF (Nearby Supernova Factory), mediu a massa da anã branca que resultou numa destas raras supernovas, chamada SN 2007if, e confirmou que excede o limite de Chandrasekhar. Também descobriram que a invulgarmente brilhante supernova não só tinha uma massa central, como também uma concha de material que foi expelido durante a explosão, e um envelope de material pré-existente. A equipa espera que esta descoberta forneça um modelo estrutural a partir do qual se perceba melhor outras supernovas supermassivas.
Usando telescópios no Chile, Hawaii e Califórnia, a equipa foi capaz de medir a massa da estrela central, da concha e do invólucro individualmente, providenciando a primeira prova conclusiva de que o próprio sistema estelar realmente ultrapassou o limite de Chandrasekhar. Eles descobriram que a própria estrela parece ter tido uma massa 2,1 vezes a do Sol (+/- 10%), o que a coloca bem acima do limite.
O terem sido capazes de medir as massas de todas as partes do sistema solar fornece aos físicos mais informações acerca da evolução do sistema – um processo que é actualmente pouco conhecido. “Nós não sabemos muito acerca das estrelas que se transformam nestas supernovas,” afirma Scalzo. “Queremos saber mais acerca de que tipo de estrelas eram, e como se formaram e evoluíram ao longo do tempo.”
Scalzo acredita ser provável que SN2007if tenha resultado da fusão de duas anãs brancas, em vez da explosão de um única anã branca, e espera estudar outras supernovas super-Chandrasekhar para determinar se, também, podem ter envolvido uma fusão de duas anãs brancas.
Os teóricos continuam a explorar como estrelas com massa acima do limite de Chandrasekhar, que é baseado num modelo estelar simplificado, podem existir sem colapsar sobre o seu próprio peso. De qualquer modo, uma subclasse de supernovas dirigidas por uma física mais exótica pode ter um efeito mais dramático no modo como os cosmólogos as usam para medir a expansão do Universo.
“As supernovas são usadas para fazer afirmações acerca do destino do Universo e da nossa teoria da gravidade,” afirma Scalzo. “Se o nosso conhecimento das supernovas mudar, pode impactar significativamente as nossas teorias e previsões.” Fonte: Astroboletim Ciência Viva.
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