Chandra da NASA descobre possível remanescente de supernova no centro galáctico

Usando dados do Observatório de Raios-X Chandra da NASA, os astrónomos podem ter encontrado um remanescente de supernova numa vizinhança intrigante no meio da nossa galáxia. UM artigo descrevendo essas novas descobertas publicado no The Astrophysical Journal.

Os remanescentes de supernovas são restos em expansão de estrelas que explodiram e fornecem elementos – como ferro, oxigênio e silício – que são críticos para a formação de planetas e para que a vida como a conhecemos se forme e floresça.

Este novo remanescente de supernova, se confirmado, seria um dos mais próximos já descobertos do buraco negro supermassivo na região central da Via Láctea, uma região exótica repleta de estrelas massivas, longos fios de campos magnéticos e densas nuvens de gás orbitando rapidamente em torno do Centro Galáctico.

Uma nova imagem composta desta região contém raios X do Chandra e da missão XMM-Newton da ESA (Agência Espacial Europeia) (mostrados em azul), bem como dados de rádio do telescópio MeerKAT (mostrados em vermelho) na África do Sul. Estas foram combinadas com uma imagem óptica dos telescópios Pan-STARRS no Havaí (vermelho, verde e azul). O plano da galáxia corre horizontalmente da esquerda para a direita na imagem, e o buraco negro central está à esquerda da imagem.

A evidência do novo remanescente de supernova, localizado a cerca de 26.000 anos-luz da Terra, vem de dados de raios X do Chandra e do XMM-Newton. Os dados de raios X revelam uma “bolha” de emissão de raios X que pode vir dos restos de uma estrela massiva que se autodestruiu como uma supernova, enterrada dentro da nuvem maior de gás em expansão.

A localização deste suspeito remanescente de supernova na imagem está marcada com um círculo.

Está numa bolha de gás que teve os eletrões retirados do hidrogénio – chamada “região H II” – que rodeia uma estrela jovem e massiva. Esta bolha é uma fonte brilhante de emissão de rádio chamada Sagittarius C.

Se este for realmente um remanescente de supernova, então está a expandir-se a cerca de três milhões de quilómetros por hora e tem pelo menos 1.700 anos de idade. Anteriormente, observações com a missão SOFIA (Observatório Estratosférico para Astronomia Infravermelha) da NASA, agora aposentada, mostraram evidências de uma camada de gás em expansão ao redor de Sagitário C. Isso deu aos astrônomos uma dica de que uma explosão estelar havia ocorrido no mesmo local.

Os longos filamentos vistos na imagem de rádio são causados por partículas energéticas que viajam ao longo de campos magnéticos que são principalmente direcionados perpendicularmente ao plano da galáxia.

Os motores de fusão nuclear das estrelas criam elementos a partir do hidrogênio e do hélio que eram abundantes no início do universo. Quando as estrelas explodem no final das suas vidas como supernovas, enviam estes elementos recém-sintetizados para o espaço interestelar e fornecem material para a próxima geração de estrelas e planetas.

A equipe de astrônomos pesquisou os dados de raios X em busca de sinais de aumento da quantidade de elementos-chave no remanescente, o que teria sido causado pela explosão estelar que os lançou no espaço. Embora não tenham observado um aumento, isto pode implicar que os detritos estelares já se misturaram com o gás circundante.

Uma explicação alternativa para a bolha de raios X é que o gás quente vem de um conjunto de estrelas massivas da região. Os autores do estudo recente não acham que esta explicação seja provável, porque a emissão de raios X da bolha é mais de dez vezes mais brilhante do que a emissão de raios X de grandes enxames estelares conhecidos com estrelas massivas e brilhantes.

Uma imagem adicional mostra dados do Telescópio Espacial James Webb da NASA adicionados aos dados de raios-X e rádio. A cor azul claro representa a luz infravermelha do gás na região H II, e o azul mais escuro representa os raios X do candidato remanescente de supernova, no lado direito da imagem. Os raios X próximos do centro da imagem estão associados à região H II, possivelmente causados por material expelido por estrelas massivas que aqueceram o gás a milhões de graus, produzindo raios X.

Os autores do estudo são Zhenlin Zhu e Mark Morris, da Universidade da Califórnia, em Los Angeles; Gabriele Ponti, do Instituto Nacional de Astrofísica da Itália; e Ping Zhou, da Universidade de Nanjing, na China.

O Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama, gerencia o programa Chandra. O Centro de Raios-X Chandra do Observatório Astrofísico Smithsonian controla as operações científicas de Cambridge, Massachusetts, e as operações de voo de Burlington, Massachusetts.

Esta divulgação apresenta uma imagem composta de nuvens coloridas e sobrepostas, o que sugere aos astrónomos que um remanescente de supernova pode estar enterrado em gás perto do centro da nossa galáxia, a Via Láctea.

Contra um cenário repleto de estrelas distantes e outras partículas de luz estão duas nuvens distintas e sobrepostas. A nuvem maior e visualmente dominante é vermelha e multifacetada. Tem um formato irregular e apresenta manchas de texturas diferentes, incluindo bolsas que lembram fumaça fina, emaranhados de veias vermelhas fracas e linhas claras. Esta grande nuvem de gás em expansão representa dados de rádio do telescópio MeerKAT na África do Sul.

Sobrepondo-se a essa nuvem vermelha está uma bolha azul nublada que representa dados de raios X do Observatório de Raios X Chandra da NASA e do XMM-Newton da ESA. Os astrónomos sugerem que esta bolha azul de emissões de raios X é os restos de uma estrela massiva destruída por uma supernova.

Para saber mais sobre a missão Chandra da NASA, visite:

https://science.nasa.gov/chandra

https://chandra.si.edu

Megan Watzke
Centro de Raios X Chandra
Cambridge, Massachusetts.
617-496-7998
mwatzke@cfa.harvard.edu

Joel Wallace
Centro de Voo Espacial Marshall, Huntsville, Alabama
256-544-0034
joel.w.wallace@nasa.gov

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