James Webb revela estrela de nêutrons escondida em destroços de supernova

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Astrônomos, valendo-se do avançado Telescópio Espacial James Webb (JWST), desvendaram um mistério que perdurava por quase uma década ao identificarem uma estrela de nêutrons entre os destroços de uma explosão estelar. A descoberta ocorreu na Supernova 1987A, os restos de uma estrela que explodiu e cuja massa era de 8 a 10 vezes a do nosso Sol.

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A pesquisa conduzida pela equipe foi publicada na quinta-feira, 22 de fevereiro, na revista Science, marcando um avanço significativo na compreensão das consequências de explosões estelares e dos objetos compactos que elas deixam para trás.

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A Supernova 1987A

• Localizada a cerca de 170.000 anos-luz de distância, na Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia anã vizinha da Via Láctea, a Supernova 1987A foi observada pela primeira vez há 37 anos, em 1987.
• Sua explosão não apenas liberou partículas fantasmagóricas conhecidas como neutrinos em direção à Terra, mas também se tornou visível em uma luz brilhante.
• O acontecimento marcou a supernova mais próxima e mais brilhante vista no céu noturno da Terra em aproximadamente 400 anos.
• Explosões de supernovas, como a 1987A, são cruciais para semear o cosmos com elementos como carbono, oxigênio, silício e ferro, que se tornam os blocos de construção das próximas gerações de estrelas e planetas.
• Estes eventos cataclísmicos também dão origem a remanescentes estelares compactos, seja na forma de estrelas de nêutrons ou buracos negros.
• Por 37 anos, os astrônomos estiveram incertos sobre qual desses objetos celestiais poderia estar oculto no coração da Supernova 1987A.

Estrela escondida

Por muito tempo, buscamos evidências de uma estrela de nêutrons nos gases e poeira da Supernova 1987A. Finalmente, encontramos a evidência que procurávamos.

Mike Barlow, professor emérito de física e astronomia e parte da equipe responsável pela descoberta, ao Space.com

As estrelas de nêutrons nascem quando estrelas massivas esgotam seus combustíveis necessários para a fusão nuclear em seus núcleos, resultando em uma explosão supernova que desintegra as camadas externas da estrela. Isso deixa para trás uma estrela “morta” com a largura de cerca de 20 quilômetros, mas com uma massa de uma ou duas vezes a do Sol, composta por um fluido de partículas de nêutrons, a matéria mais densa conhecida no universo.

A estrela de nêutrons recém-identificada permaneceu não detectada por 37 anos devido ao fato de estar envolvida por uma espessa camada de gás e poeira resultantes da explosão supernova que sinalizou o fim de sua estrela progenitora. Para enxergar o coração da Supernova 1987A, Barlow e seus colegas recorreram ao olhar infravermelho altamente sensível do JWST.

A evidência decisiva para essa estrela de nêutrons escondida veio de emissões dos elementos argônio e enxofre, provenientes do centro da Supernova 1987A. Esses elementos estão ionizados, o que indica que tiveram elétrons arrancados de seus átomos, um fenômeno que só poderia ocorrer devido à radiação emitida por uma estrela de nêutrons.