quinta-feira, 22 de junho de 2017

Astrônomos observam desaparecimento de estrela na Galáxia do Fogo de Artifício

Nas últimas décadas, os astrônomos aperceberam-se de que o número de supernovas observadas é inferior ao espectável tendo em conta o número de estrelas maciças existentes nas galáxias na nossa região do Universo. Mais, as supernovas com progenitoras muito maciças são particularmente raras, mesmo tendo em consideração que estas estrelas são elas próprias bastante raras. Isto sugere que uma fatia considerável das estrelas maciças — as observações apontam para cerca de 30% — “morrem” de forma discreta, sem dar origem a supernovas. Agora, uma equipa de astrônomos liderada por Scott Adams, do Caltech, pode mesmo ter observado este fenômeno na “Galáxia do Fogo de Artifício” (NGC 6946).



Até 2009, a estrela agora designada por N6946-BH1 era uma das super gigantes vermelhas mais luminosas na galáxia NGC 6946. Nesse ano, uma erupção elevou brevemente o seu brilho até cerca de 1 milhão de sóis, mais de 10 vezes o seu brilho normal, após o que diminuiu abruptamente até níveis que a tornaram invisível em imagens obtidas pelo telescópio espacial Hubble.

Para ter a certeza de que a estrela tinha de facto desaparecido, a equipa observou a NGC 6946 com o Large Binocular Telescope (LBT) e com o telescópio espacial Spitzer (para além do Hubble). O único possível vestígio da estrela foi detectado pelo Spitzer, um ténue sinal infravermelho coincidente com a localização da N6946-BH1. No entanto, uma análise desse sinal mostra que está a diminuir de intensidade ao longo do tempo e a explicação que parece mais plausível é de que se trata de material que rodeava a estrela antes do colapso e que está agora lentamente a cair em direção ao suposto buraco negro. Observações futuras com o telescópio Chandra, em raios-X, e com o novo telescópio James Webb, no infravermelho, deverão confirmar, ou não, a hipótese da N6946-BH1 ser o primeiro exemplo reconhecido de uma “supernova falhada”.


A visão convencional sustenta que uma estrela como a N6946-BH1, com cerca de 25 massas solares, deveria terminar a sua vida explodindo numa supernova. Sabemos também que nestas explosões, provocadas pelo colapso gravitacional do núcleo das estrelas, se formam objetos compactos como estrelas de neutrões e buracos negros. O que não se sabe ao certo é que tipo de estrela progenitora dá origem a uma estrela de neutrões ou a um buraco negro, e se a formação de um destes objetos está sempre associada a uma supernova.

Como referi acima, os astrônomos suspeitam que algumas estrelas, as mais maciças, poderão “morrer” sem dar origem a supernovas e, porque têm núcleos mais maciços, dar origem a buracos negros. Num tal cenário, o buraco negro resultante do colapso gravitacional do núcleo da estrela rapidamente formaria um disco de acreção com o material de camadas mais exteriores da estrela. Esse material eventualmente seria adicionado à massa do buraco negro.


Este processo poderia explicar de forma simples a existência de buracos negros com massas consideráveis, e.g., 30 massas solares, detectados pelo Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) no ano passado. Explicaria também porque é vemos menos supernovas do que seria espectável. Nas estrelas mais maciças o colapso gravitacional do núcleo dá origem a um buraco negro que impede a formação de uma supernova.

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