Explosão de estrela gigante indica presença de antimatéria no espaço

taniager

06 Janeiro 2010 | 23h14

Mais de 40 anos atrás, os cientistas supunham que as estrelas de grande massa podiam se tornar instável através da produção de partículas de matéria / anti-matéria, mas só recentemente foram feitas pesquisas em grande escala do céu, como o projeto ESSÊNCIA, que permitiram a descoberta desses brilhantes, mas raros acontecimentos.

Mais de 40 anos atrás, os cientistas supunham que as estrelas de grande massa podiam se tornar instável através da produção de partículas de matéria / anti-matéria, mas só recentemente foram feitas pesquisas em grande escala do céu, como o projeto ESSÊNCIA, que permitiram a descoberta desses brilhantes, mas raros acontecimentos.

Segundo o astrônomo Peter Garnavich da Universidade de Notre Dame, EUA, e seus colaboradores, uma estrela muito distante batizada de Y-155 gerou pares de partículas de matéria e antimatéria ao explodir quando seu núcleo atingiu uma temperatura extremamente elevada. A Y-155 começou sua vida em torno de 200 vezes a massa do nosso Sol, mas provavelmente se tornou “par-instável” e provocou uma reação termonuclear descontrolada que a tornou visível quase a meio caminho através do universo. 

A explosão da Y-155 se destacou como a mais poderosa e rara de todas aquelas descobertas pela ESSENCE – pesquisa de supernovas que identificou mais de 200 explosões estelares mais fracas. 

A estrela Y-155 explodiu há cerca de 7 bilhões de anos, quando o universo tinha metade da sua idade atual. Ela foi descoberta na Constelação de Cetus (a sul de Peixes) com o telescópio Blanco de quatro metros de cúpula do Observatório de Astronomia Óptica Nacional (NOAO) no Chile, em novembro de 2007, durante as últimas semanas dos seis anos do projeto ESSENCE. O telescópio Keck, de dez metros, no Havaí, o telescópio  Magellan de 6,5 metros  no Chile e o telescópio MMT no Arizona focaram-se rapidamente na nova estrela, revelando que os comprimentos de onda de luz emitida pela supernova foram esticados ou deslocados para a extremidade vermelha do espectro visível em 80% devido à expansão do universo.  

Estabelecida a distância da explosão, Garnavich e seus colaboradores calcularam que, em seu pico, a geração de energia de Y-155 alcançou uma taxa 100 bilhões de vezes maior que a do Sol. Para fazer isso, Y-155 deve ter sintetizado de seis a oito massas solares de níquel radioativo. É o declínio de elementos radioativos que impulsiona as curvas de luz das supernovas. Uma supernova termonuclear normal “tipo Ia” produz cerca de um décimo do níquel radioativo – quando muito. “Em nossas imagens, Y-155 apareceu um milhão de vezes mais fraca do que se pode detectar a olho nu, mas isso é por causa de sua enorme distância”, disse Garnavich . “Se a Y-155 explodisse na Via Láctea teria arrancado nossas meias.” Mais de 40 anos atrás, os cientistas supunham que as estrelas massivas (de grande massa) podiam se tornar instável através da produção de partículas de matéria/anti-matéria, mas só recentemente foram feitas pesquisas em grande escala do céu, como o projeto ESSÊNCIA, que permitiram a descoberta desses brilhantes, mas raros acontecimentos.   

É comum estrelas de massa oito vezes maior que a do Sol perderem a batalha contra a gravidade e produzirem supernovas nuclearmente colapsadas ou formarem buracos negros. Mas há uma variedade de massas, 150 a 300 vezes a massa do Sol, onde a instabilidade do par de partículas parece operar. Dessas estrelas massivas é esperada a formação de gás puro, que ainda não foi poluído com elementos mais pesados que o hidrogênio e o hélio pelas primeiras gerações de estrelas. Uma imagem detalhada obtida com o grande telescópio binocular do Arizona mostra que a Y-155 teve origem em uma galáxia de massa muito pequena. Em média, as pequenas galáxias têm uma baixa abundância de átomos pesados, assim são excelentes locais para explosões de pares instáveis de partículas. 

O projeto ESSENCE foi um programa de pesquisa (NOAO) de seis anos liderado por Christopher Stubbs da Universidade de Harvard e incluiu uma equipe internacional de astrônomos dos Estados Unidos, Alemanha, Austrália e Chile. O projeto ESSENCE foi concebido para mapear precisamente a história da expansão do universo, descobrir as supernovas do tipo Ia e usá-las como marcadores de distância. O objetivo final é entender a misteriosa energia escura que está impulsionando a expansão acelerada. A descoberta foi anunciada em 4 de janeiro, na 215ª reunião da Sociedade de Astronomia Americana (American Astronomical Society), em Washington, DC, com os co-autores Peter Garnavich (Universidade de Notre Dame) e a colaboração de ESSENCE. A pesquisa foi financiada por concessões da Fundação Nacional para a Ciência (National Science Foundation). 

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