Uma nova fotografia do Telescópio Espacial Spitzer mostra como o remanescente de supernova Cassiopeia A evoluiu ao longo do tempo. Os elementos mais leves, como o hidrogênio, estavam na concha mais externa, enquanto os elementos mais pesados afundavam no centro. As conchas do material explodido combinam muito bem com as camadas originais da estrela antes de detonar como uma supernova.
Os astrônomos que usam o telescópio espacial Spitzer infravermelho da NASA descobriram que uma estrela explodida, chamada Cassiopeia A, explodiu de uma maneira um tanto ordenada, mantendo grande parte de suas camadas originais de cebola.
"Spitzer encontrou essencialmente as peças que faltam no quebra-cabeça Cassiopeia A", disse Jessica Ennis, da Universidade de Minnesota, Minneapolis, principal autora de um artigo que será publicado na edição de 20 de novembro do Astrophysical Journal.
"Encontramos novos pedaços da camada de 'cebola' que não haviam sido vistos antes", disse Lawrence Rudnick, também da Universidade de Minnesota, e principal pesquisador da pesquisa. "Isso nos diz que a explosão da estrela não foi caótica o suficiente para agitar seus restos em uma grande pilha de mingau".
Cassiopeia A, ou Cas A, para abreviar, é o que é conhecido como remanescente de supernova. A estrela original, cerca de 15 a 20 vezes mais massiva que o nosso Sol, morreu em uma explosão cataclísmica de “supernova” relativamente recentemente em nossa própria galáxia da Via Láctea. Como todas as estrelas maciças maduras, a estrela Cas A já foi limpa e arrumada, consistindo de conchas concêntricas compostas de vários elementos. A pele externa da estrela consistia em elementos mais leves, como o hidrogênio; suas camadas intermediárias estavam alinhadas com elementos mais pesados como o neon; e seu núcleo estava empilhado com os elementos mais pesados, como o ferro.
Até agora, os cientistas não sabiam exatamente o que aconteceu com a estrela Cas A quando se despedaçou. Uma possibilidade é que a estrela exploda de maneira mais ou menos uniforme, arremessando suas camadas em ordem sucessiva. Se esse fosse o caso, essas camadas deveriam ser preservadas nos detritos em expansão. Observações anteriores revelaram partes de algumas dessas camadas, mas havia lacunas misteriosas.
Spitzer foi capaz de resolver o enigma. Acontece que partes da estrela Cas A não haviam sido disparadas tão rápido quanto outras quando a estrela explodiu. Imagine uma cebola explodindo com alguns pedaços em camadas quebrando e diminuindo o zoom, e outros pedaços de uma parte diferente da cebola disparando em velocidades um pouco mais lentas.
"Agora podemos reconstruir melhor como a estrela explodiu", disse William Reach, do Spitzer Science Center da NASA, em Pasadena, Califórnia. "Parece que a maioria das camadas originais da estrela voou para fora em ordem sucessiva, mas em velocidades médias diferentes, dependendo da onde eles começaram. "
Como Spitzer encontrou as peças do quebra-cabeça ausentes? À medida que as camadas da estrela giram para fora, elas se chocam, uma a uma, em uma onda de choque desde a explosão e esquentando. O material que atingiu a onda de choque mais cedo teve mais tempo para aquecer até temperaturas que irradiam raios X e luz visível. O material que está atingindo a onda de choque agora é mais frio e brilha com a luz infravermelha. Consequentemente, observações anteriores de raios-X e luz visível identificaram material quente e profundo que havia sido lançado rapidamente, mas não os pedaços mais frios que faltavam. Os detectores de infravermelho de Spitzer foram capazes de encontrar os pedaços ausentes - gás e poeira que consistem nos elementos da camada intermediária neon, oxigênio e alumínio.
Cassiopeia A é o alvo ideal para o estudo da anatomia de uma explosão de supernova. Por ser jovem e relativamente próximo ao nosso sistema solar, está passando por sua morte final bem diante dos olhos atentos de vários telescópios. Em algumas centenas de anos, os restos dispersos de Cas A se misturam completamente, apagando para sempre pistas importantes sobre como a estrela viveu e morreu.
O Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, em Pasadena, Califórnia, gerencia a missão do Telescópio Espacial Spitzer para a Diretoria de Missões Científicas da NASA, em Washington. As operações científicas são conduzidas no Spitzer Science Center, no California Institute of Technology, também em Pasadena. Caltech gerencia o JPL para a NASA.
Para obter mais informações sobre o Spitzer, visite http://www.nasa.gov/mission_pages/spitzer/main/index.html ou http://www.spitzer.caltech.edu/spitzer.
Fonte original: Comunicado de imprensa da NASA / JPL
