Imagem do remanescente de supernova DEM L241. Créditos: raios-X: NASA/CXC/SAO/F. Seward et al; óptico: NOAO/CTIO/MCELS, DSS
Quando uma estrela maciça fica sem combustível, ela colapsa e explode como uma supernova. Embora estas explosões sejam extremamente poderosas, é possível que uma estrela companheira sobreviva à detonação.
Uma equipe de astrônomos usando o Observatório de raios-X Chandra da NASA e outros telescópios encontrou evidências de uma destas sobreviventes.
Esta estrela resistente encontra-se no campo de destroços de uma explosão estelar - também chamado remanescente de supernova - localizado numa região HII com o nome DEM L241. Uma região HII (pronuncia-se "H-dois") é criada quando a radiação de estrelas jovens e quentes retira os elétrons dos átomos de hidrogênio neutro (HI) para formar nuvens de hidrogênio ionizado (HII). Esta região HII está localizada na Grande Nuvem de Magalhães, uma pequena galáxia companheira da Via Láctea.
Uma nova composição de DEM L241 contém dados do Chandra (roxo) que esboça o remanescente de supernova. O remanescente permanece quente e, portanto, brilhante em raios-X durante milhares de anos após a explosão original. Também incluídos na imagem estão dados ópticos do estudo MCELS (Magellanic Cloud Emission Line Survey) obtidos com telescópios terrestres no Chile (amarelo e ciano), que traçam a emissão HII produzida por DEM L241. Estão também incluídos dados ópticos adicionais do DSS (Digitized Sky Survey - em branco), que mostram as estrelas do campo.
R. Davies, K. Elliott e J. Meaburn, cujas iniciais dos apelidos foram combinadas para dar ao objeto a primeira metade do seu nome, mapearam DEM L241 pela primeira vez em 1976. Os dados recentes do Chandra revelaram a presença de uma fonte de raios-X na mesma posição que uma jovem estrela massiva dentro do remanescente de supernova DEM L241.
Os astrônomos podem observar os detalhes nos dados do Chandra para recolher pistas importantes da natureza das fontes de raios-X. Por exemplo, quão brilhantes, como mudam com o passar do tempo e como estão distribuídos ao longo da gama de energia que o Chandra estuda.
Neste caso, os dados sugerem que a fonte pontual é componente de um sistema binário. Em tal par celeste, uma estrela de nêutrons ou um buraco negro (formado quando a estrela entrou na fase de supernova) orbita uma estrela muito maior que o nosso Sol. À medida que se orbitam um ao outro, a densa estrela de nêutrons ou buraco negro empurra material para longe da estrela companheira graças ao vento de partículas que flui para longe da sua superfície. Caso este resultado seja confirmado, DEM L241 será apenas o terceiro binário entre uma estrela maciça e uma estrela de neutrons/buraco negro já encontrado no rescaldo de uma supernova.
Os dados do Chandra em raios-X mostram também que o interior do remanescente de supernova é rico em oxigênio, neon e magnésio. Este enriquecimento e a presença de uma estrela gigantesca significa que o astro que explodiu tinha uma massa 25 vezes superior, talvez até 40 vezes superior, à do Sol.
As observações ópticas com o telescópio de 1,9 metros do SAAO (South African Astronomical Observatory) mostram que a velocidade da estrela maciça está mudando e que orbita em torno da estrela de nêutrons/buraco negro com um período de dezenas de dias. Uma medição mais detalhada da variação de velocidade da estrela companheira deverá fornecer uma prova definitiva da existência (ou não) de um buraco negro no binário.
Já existem evidências indiretas de outros remanescentes de supernova formados pelo colapso de uma estrela num buraco negro. Caso a estrela colapsada em DEM L241 acabe por ser um buraco negro, será a evidência mais forte de tal evento catastrófico.
O que o futuro reserva para este sistema? Se o parecer mais recente estiver correto, esta enorme estrela sobrevivente será destruída numa explosão de supernova daqui a alguns milhões de anos. Quando isso acontecer, poderá formar um sistema binário entre duas estrelas de nêutrons ou uma estrela de nêutrons e um buraco negro, ou até mesmo um sistema com dois buracos negros.
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