Nova hipótese sobre a origem de classe de supernovas é apresentada

Rosanne Di Stefano defende que anãs brancas não são luminosas em comprimentos de onda de raios-X por longos períodos.

taniager

13 Julho 2010 | 05h15

A imagem do Hubble revela a gigante Pinwheel Galaxy (M101), um dos exemplos mais conhecidos de galáxias em forma de grandes espirais, e sua região de formação de estrelas supergigantes em detalhe sem precedentes. Os astrônomos têm procurado galáxias como a Pineheel na “caçada” por progenitoras das supernovas tipo Ia, mas sem sucesso. Crédito: cortesia NASA/ESA.

A imagem do Hubble revela a gigante Pinwheel Galaxy (M101), um dos exemplos mais conhecidos de galáxias em forma de grandes espirais, e sua região de formação de estrelas supergigantes em detalhe sem precedentes. Os astrônomos têm procurado galáxias como a Pineheel na “caçada” por progenitoras das supernovas tipo Ia, mas sem sucesso. Crédito: cortesia NASA/ESA.

A pesquisadora Rosanne Di Stefano do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), EUA, publicou recentemente seu artigo que apresenta uma nova hipótese sobre a origem de supernovas do tipo Ia. A alternativa proposta pela autora  é a de que as anãs brancas não são luminosas em comprimentos de onda de raios-X por longos períodos.

O que causa a formação de uma supernova do tipo Ia ainda é um mistério para os astrônomos. Fortes evidências apontam para a hipótese de que as supernovas são remanescências estelares de explosões de anãs brancas que atingiram um ponto de inflexão ao ganhar massa e não conseguiram mais se manter. Mas a etapa intermediária entre a anã branca e a supernova é o palco de longos debates.

Os astrofísicos têm trabalhado com duas hipóteses recorrentes sobre a etapa que compreende o período de transformação da anã branca estável em supernova. Ambas as proposições exigem uma estrela companheira, ou seja, um sistema binário de anãs brancas. A primeira proposta sugere que uma anã branca cresce em massa pela absorção de gás soprado por sua parceira gigante. A segunda propõe que as duas anãs brancas colidem e se fundem.

Nenhuma das opções pode ser escolhida sem provas. Os astrônomos vasculham o universo em busca de evidências em sistemas binários. Para “caçar” anãs brancas em acresção (aumentando em massa), eles procuram por raios-X de uma energia especial, produzida quando o gás atinge a superfície da estrela que sofre fusão nuclear. Uma galáxia típica deve conter centenas de tais fontes de raios-X “supersuaves”. Mas, em vez disso, encontram apenas um punhado. Como resultado, um trabalho recente sugere que o cenário de fusão é a fonte de supernovas tipo Ia, pelo menos em muitas galáxias.

Esta conclusão baseia-se no pressuposto de que as anãs brancas em acresção aparecerão como fontes de raios-X supersuaves quando a matéria que está entrando experimenta a fusão nuclear. Di Stefano e seus colegas têm argumentado que os dados não oferecem suporte a essa hipótese.

A hipótese de Di Stefano

Em um novo artigo, Di Stefano leva o trabalho um passo adiante. Ela ressalta que uma supernova induzida para a fusão também seria precedida por um período durante o qual uma anã branca aumentaria sua matéria e, portanto, caminharia para uma fusão nuclear. Anãs brancas são produzidas quando estrelas envelhecem e diferentes estrelas envelhecem em taxas diferentes. Qualquer sistema binário de anãs brancas próximas passará por uma fase na qual a anã branca que se forma primeiro, ganha e queima matéria de sua companheira de envelhecimento mais lento. Se estas anãs brancas produzissem raios-X, então deveríamos encontrar aproximadamente cem vezes mais fontes de raios-X supersuaves que a quantidade encontrada.

Desde que ambos os cenários – uma explosão devida à acreção e uma explosão devida à fusão – envolvam acreção e fusão em algum momento, a falta de fontes de raios-X supersuaves exclui os dois tipos de progenitoras. A alternativa proposta por Di Stefano é que as anãs brancas não são luminosas em comprimentos de onda de raios-X por longos períodos de tempo. Talvez o material em torno de uma anã branca possa absorver raios-X, ou anãs brancas acrescendo possam emitir a maior parte da sua energia em outros comprimentos de onda.

Se esta é a explicação correta, diz Di Stefano, “nós devemos conceber novos métodos para procurar pelas progenitoras indefinidas de supernovas tipo Ia”.