Astrônomos identificam explosão de supernova sem detectar raios gama

Detecção pelas emissões de rádio pode abrir caminho para uma série de novas descobertas de supernovas no universo.

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28 Janeiro 2010 | 00h02

Imagem ilustra a explosão da supernova com o disco de acreção expelindo jatos supervelozes. A descoberta foi feita pela detecção da emissão de radio, e não por raios gama. Crédito: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF.

Imagem ilustra a explosão da supernova com o disco de acreção expelindo jatos supervelozes. A descoberta foi feita pela detecção da emissão de radio, e não por raios gama. Crédito: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF.

Pela primeira vez, astrônomos descobriram uma explosão de supernova com características similares a uma explosão de raios gama, mas sem ver qualquer raio gama dela proveniente. A descoberta, usando o radiotelescópio Very Large Array (VLA) da “National Science Foundation”, promete mostrar o caminho de outros exemplos destas explosões misteriosas.

“As observações de rádio em breve serão uma ferramenta mais poderosa do que a detecção de raios gamas por satélite para encontrar esse tipo de supernova no universo próximo”, afirma Alicia Soderberg, do “Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CFA)”.

A revelação ocorreu quando as observações de rádio mostraram material expelido da explosão da supernova, batizada como SN2009bb, com velocidades próximas à da luz. Isso caracterizou a supernova, vista pela primeira vez em março passado, como o tipo que se supõe produzir um tipo de explosão de raios gama.

“É notável que radiação de energia muito baixa, ondas de rádio, possa sinalizar um evento de energia muito alta”, disse Roger Chevalier, da Universidade da Virgínia.

Quando as reações de fusão nuclear nos núcleos de estrelas muito massivas (com grandes massas) já não podem fornecer a energia necessária para manter o núcleo contra o peso do resto da estrela, o núcleo colapsa catastroficamente em uma estrela de nêutrons superdensa ou em um buraco negro. O resto do material da estrela é lançado no espaço em uma explosão de supernova. Há cerca de uma década, os astrônomos haviam identificado um tipo particular de “supernova por colapso de núcleo” como a causa de uma espécie de explosão de raios gama. Entretanto, nem todas as supernovas deste tipo produzem explosões de raios gama. “Apenas uma em uma centena faz isso”, explica Soderberg.

No tipo mais comum de tal supernova, a explosão joga o material da estrela para fora em um padrão aproximadamente esférico com velocidades que, embora rápidas, são apenas cerca de 3% da velocidade da luz. Nas supernovas que produzem explosões de raios gama, parte do material ejetado é acelerada até quase a velocidade da luz. As velocidades altíssimas nestas explosões raras, dizem os astrônomos, são causadas por um “motor” no centro da explosão de uma supernova – que se assemelha a uma versão reduzida de um quasar. O material, caindo em direção ao núcleo, entra em um disco rotatório ao redor da nova estrela de nêutrons ou de um buraco negro. Este disco de acreção (nome dado à estrutura formada por materiais difusos em movimento orbital ao redor de um corpo central) produz jatos de material, lançados dos pólos do disco a velocidades extremas.

“Esta é o único modo que conhecemos de uma explosão de supernova acelerar material a tal velocidade”, afirma Soderberg. Até agora, nenhuma supernova “a motor” tinha sido encontrada exceto pela detecção dos raios gama emitidos por ela. “Descobrir tal supernova pela observação de suas emissões de rádio, e não através de raios gama, é um avanço. Com as habilidades do Expanded VLA disponíveis em breve, acreditamos que no futuro iremos encontrar mais supernovas por meio de observações de rádio do que pela detecção de raios gama por satélites”, completou Soderberg.

Por que ninguém vê raios gama a partir desta explosão? Soderberg explica que a emissão de raios gama em tais explosões é irradiada em feixes, e estes feixes podem estar direcionados para outro lado, impossíveis de serem vistos da Terra. Assim, encontrar explosões através de observações de rádio permitirá aos cientistas descobrir uma porcentagem muito maior delas no futuro. Outra possibilidade é que os raios gama sejam “sufocados” enquanto tentando escapar da estrela. Esta é, talvez, a possibilidade mais interessante, pois significa que poderemos encontrar e identificar “supernovas a motor” onde faltam raios gama detectáveis e que, portanto, passariam despercebidas por satélites para detecção por raios gama.

Uma questão importante que os cientistas esperam responder é justamente a causa da diferença entre as supernovas com núcleo “comum” e as “movidas a motor”. “Deve haver alguma propriedade física rara que distingue as estrelas que produzem as explosões “a motor” daquelas suas primas mais normais”, disse Soderberg. “Nós gostaríamos de descobrir que propriedade é esta”. A explicação mais popular é a de que essas estrelas tenham uma concentração anormalmente baixa de elementos mais pesados do que o hidrogênio. No entanto, Soderberg salienta que não parece ser o caso desta supernova.

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