Chandra Descobre Gigante Sobrevivente de Supernova

Uma equipa de astrónomos liderada por Fred Seward (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) utilizou o telescópio espacial Chandra, que permite observar na banda dos raios-X, para identificar uma estrela que não só sobreviveu a uma supernova como ainda permanece em órbita de um objecto compacto, uma estrela de neutrões ou um buraco negro, nela criado.

Os astrónomos estudavam o remanescente de supernova designado por DEM L241 na Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia satélite da Via Láctea situada a cerca de 160 mil anos-luz (figura seguinte).

DEM L241 foi identificada pela primeira vez em 1976 pelos astrónomos R. Davies, K. Elliott e J. Meaburn (DEM – Davies, Elliot, Meaburn). O remanescente encontra-se na periferia de uma região de hidrogénio ionizado (HII), face visível de uma maternidade estelar onde estrelas quentes e maciças, recém nascidas, ionizam os átomos das nuvens interestelares vizinhas. Sem dúvida a estrela que deu origem ao remanescente DEM L241 nasceu e viveu toda a sua vida neste local. A figura seguinte mostra o remanescente (filamentos azulados) e a região HII adjacente (amarelo,laranja) com base em imagens obtidas pelo Magellanic Cloud Emission Line Survey (MCELS).

As observações, realizadas com o telescópio espacial Chandra, dotado de uma excelente resolução espacial, detectaram uma fonte pontual de raios-X dentro do remanescente que coincide com a posição de uma estrela quente e maciça. A figura seguinte combina as observações do Chandra (raios-X, a púrpura) com a imagem anterior.

Observações da estrela que coincide com a fonte de raios-X detectada pelo Chandra, no espectro visível, permitiram determinar que tem um tipo espectral O5III(f), por outras palavras: uma estrela muito quente (O5), gigante (III) e que tem um vento estelar intenso ((f)). De facto, uma estrela destas tem uma temperatura superficial de 43 mil Kelvin, pelo menos 40 vezes a massa do Sol e uma luminosidade próxima de 1 milhão de vezes a da nossa estrela! Apesar destes atributos superlativos a estrela sozinha não pode ser a fonte dos raios-X. De facto, a equipa descobriu ainda que a estrela faz parte de um sistema binário com um período ainda mal definido mas que deverá ser na ordem das dezenas de dias. A misteriosa estrela companheira não é observável no espectro visível mas a intensidade dos raios-X detectados é consistente com a hipótese de se tratar de uma estrela de neutrões ou um buraco negro. Os raios-X seriam emitidos por gás ou vento estelar da estrela visível a cair no campo gravitacional de um tal objecto compacto, provavelmente através de um disco de acreção (figura seguinte).

A estrela de neutrões ou o buraco negro, ainda está por determinar qual das hipóteses, deverá ter sido formada(o) na supernova que deu origem ao remanescente DEM L241. A estrela que explodiu faria parte de um sistema binário com a estrela visível e deveria ser a mais evoluída das duas, com uma massa inicial superior a 25, talvez mesmo 40, vezes a massa solar. Quando explodiu numa supernova deixou no seu lugar o remanescente DEM L241, o que sobra das suas camadas exteriores, enriquecidas em oxigénio, néon e magnésio, e o objecto compacto que agora orbita a estrela gigante visível que miraculosamente sobreviveu ao cataclismo. Este é um de apenas 3 exemplos conhecidos de sistemas binários de grande massa (HMXB – High Mass X-ray Binary) associados a remanescentes de supernovas.

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