Onda de choque de uma supernova está viajando na direção errada; entenda

Cientistas da Universidade de Amsterdã, na Holanda, descobriram que uma onda de choque decorrente de uma supernova ocorrida na Nebulosa Cassiopeia-A, na constelação de Cassiopeia, está viajando na direção errada, ou seja, em uma projeção fora do esperado em relação ao epicentro da explosão.

O time por trás da descoberta usou dados coletados ao longo de 19 anos pelo Observatório Espacial de Raios-X Chandra, que orbita a Terra. Graças a ele, foi possível perceber que as movimentações dentro do raio da explosão eram “caóticas”, para citar um adjetivo usado pelo próprio estudo.

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Imagem de raio-x tirada pelo Observatório Chandra mostra que onda de choque de uma supernova próxima da Terra segue em duas direções distintas, intrigando especialistas
Imagem de raio-x tirada pelo Observatório Chandra mostra que onda de choque de uma supernova próxima da Terra segue em duas direções distintas, intrigando especialistas (Imagem: J.Vink/astronomie.nl/Reprodução)

Uma supernova, como você sabe, é a explosão de uma estrela com massa várias vezes maior que o Sol. Dela, podem sair ou uma estrela de nêutrons (um dos objetos mais densos do universo) ou um buraco negro. Entretanto, o que normalmente ocorre é que a explosão estelar propaga sua onda de choque de forma circular – ela sai do centro e se espalha de forma equilibrada em todas as direções.

Não desta vez. Segundo o material coletado do Chandra, a parte “ocidental” da onda de choque desta supernova estava viajando “para dentro”. Em outras palavras, ao invés de expandir, a onda estava se retraindo. Mas isso não é tudo: partes da mesma região da onda de choque estavam em seu curso normal.

Ou seja: caóticas.

De acordo com o autor primário do estudo, Jacco Vink, a onda de choque da supernova vista em Cassiopeia-A viaja a uma velocidade de 21,6 milhões de quilômetros por hora (km/h), o que faz dela uma das expansões mais rápidas já registradas por nossos instrumentos.

A justificativa para isso, especulou Vink, é o fato de que a nebulosa Cassiopeia é formada por duas partes distintas – uma interna e uma externa. Na maior parte de sua constituição, o anel interno e o externo estão viajando na mesma velocidade e direção. Mas em um pedaço específico de seu “ocidente”, a parte interna está retraindo, levando consigo parte da onda de choque da supernova a uma velocidade bem inferior – pouco menos de 10 milhões de km/h.

Vink e sua equipe, então, teorizam que algo deve ter acontecido para atrapalhar a onda de choque logo após a explosão. Até agora, é a única explicação considerada viável por eles para explicar uma ocorrência que desafia todos os modelos astronômicos de explosões supernovas.

“Estimativas obtidas por raios-X indicam que a estrela que originou a explosão tinha entre quatro e seis vezes a massa do Sol antes de explodir” – disse Vink – “mas essa estrela provavelmente tinha uma massa de 18 vezes a do Sol quando ela nasceu”. Isso significa que, antes de explodir, a estrela em questão já havia perdido cerca de dois terços de suas camadas mais externas. Considerando que a maior parte de sua massa era de hidrogênio, pode ser que a onda de choque pode ter colidido com resquícios desse gás, o que pode ter gerado o trânsito contrário.

Em setembro de 2020, um estudo sugeriu que a estrela em questão era parte de um sistema binário, onde uma segunda, menor, estrela pode ter entrado em supernova antes, e a explosão pode ter dispersado as camadas de hidrogênio da sua irmã maior. Vink, contudo, vê problemas com essa teoria: “nós não encontramos nenhum resquício de qualquer outra estrela na região”.

O paper está disponível dentro do arXiv, mas sua publicação já foi aceita pelo Astrophysical Journal.

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