E0102-72.3: ASTRONOMOS AVISTAM UMA ESTRELA DE NETRONS DISTANTE E SOLITÁRIA

Uma estrela de nêutrons isolada - com um campo magnético baixo e sem companhia estelar - foi encontrada pela primeira vez fora da Via Láctea.
Os astrônomos usaram dados do Observatório de Raios-X Chandra da NASA, do Very Large Telescope e de outros telescópios para fazer essa descoberta.
Estrelas de nêutrons são os núcleos ultra densos de estrelas massivas que colapsam e sofrem uma explosão de supernova.
As futuras observações em comprimentos de onda de raios-X, ópticos e de rádio devem ajudar os astrônomos a entender melhor essa estrela de nêutrons solitária.
Os astrônomos descobriram um tipo especial de estrela de nêutrons pela primeira vez fora da Via Láctea, usando dados do Observatório de Raios-X Chandra da NASA e do Very Large Telescope (VLT) do Observatório Sul da Europa no Chile.
Estrelas de nêutrons são os núcleos ultra densos de estrelas massivas que colapsam e sofrem uma explosão de supernova. Essa estrela de nêutrons recém-identificada é uma variedade rara que possui tanto um campo magnético baixo quanto um companheiro estelar.
A estrela de nêutrons está localizada dentro dos restos de uma supernova - conhecida como 1E 0102.2-7219 (E0102, abreviada) - na Pequena Nuvem de Magalhães, localizada a 200.000 anos-luz da Terra.
Esta nova imagem composta do E0102 permite que os astrônomos aprendam novos detalhes sobre esse objeto que foi descoberto há mais de três décadas. Nesta imagem, os raios X do Chandra são azuis e roxos, e os dados de luz visível do instrumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) do VLT são vermelhos brilhantes. Dados adicionais do Telescópio Espacial Hubble são vermelho escuro e verde.
Restos de supernova ricos em oxigênio, como o E0102, são importantes para entender como as estrelas massivas fundem os elementos mais leves nos mais pesados ​​antes de explodirem. Visto até alguns milhares de anos após a explosão original, restos ricos em oxigênio contêm os detritos ejetados do interior da estrela morta. Esse entulho (visível como uma estrutura filamentar verde na imagem combinada) é observado hoje em dia passando pelo espaço depois de ser expulso a milhões de quilômetros por hora.
Observações de Chandra de E0102 mostram que o remanescente de supernova é dominado por uma grande estrutura em forma de anel em raios X, associada à onda de choque da supernova. Os novos dados do MUSE revelaram um menor anel de gás (em vermelho brilhante) que está se expandindo mais lentamente que a onda de choque. No centro deste anel há uma fonte de raios-X semelhante a um ponto azul. Juntos, o pequeno anel e a fonte pontual agem como um olho de boi celestial.
Os dados combinados de Chandra e MUSE sugerem que essa fonte é uma estrela de nêutrons isolada, criada na explosão da supernova há cerca de dois milênios. A assinatura de energia de raios-X, ou "espectro", desta fonte é muito semelhante ao das estrelas de nêutrons localizadas no centro de dois outros restos famosos de supernova ricos em oxigênio: Cassiopeia A (Cas A) e Puppis A. Estes dois estrelas de nêutrons também não possuem estrelas companheiras.
A falta de evidência de emissão de rádio estendida ou radiação de raios-X pulsada, tipicamente associada a estrelas de nêutrons altamente magnetizadas, rapidamente rotativas, indica que os astrônomos detectaram a radiação X da superfície quente de uma estrela de nêutrons isolada com baixos campos magnéticos. Cerca de dez desses objetos foram detectados na Via Láctea, mas este é o primeiro detectado fora da nossa galáxia.
Mas como essa estrela de nêutrons acabou em sua posição atual, aparentemente deslocada do centro da camada circular de emissão de raios X produzida pela onda de choque da supernova? Uma possibilidade é que a explosão da supernova ocorreu perto do meio do remanescente, mas a estrela de nêutrons foi expulsa do local em uma explosão assimétrica, a uma alta velocidade de cerca de dois milhões de quilômetros por hora. No entanto, neste cenário, é difícil explicar por que a estrela de nêutrons é hoje tão bem cercada pelo recém-descoberto anel de gás visto nos comprimentos de onda ópticos.
Outra explicação possível é que a estrela de nêutrons está se movendo lentamente e sua posição atual é aproximadamente onde a explosão da supernova aconteceu. Neste caso, o material no anel óptico pode ter sido ejetado durante a explosão da supernova, ou pelo progenitor condenado até alguns milhares de anos antes.
Um desafio para este segundo cenário é que o local da explosão estaria localizado bem longe do centro do remanescente, conforme determinado pela emissão prolongada de raios-X. Isto implicaria um conjunto especial de circunstâncias para o entorno de E0102: por exemplo, uma cavidade esculpida pelos ventos da estrela progenitora antes da explosão da supernova, e variações na densidade do gás interestelar e da poeira ao redor do remanescente.
As futuras observações de E0102 em comprimentos de onda de raios-X, ópticos e de rádio devem ajudar os astrônomos a resolver este novo e empolgante quebra-cabeças apresentado pela solitária estrela de nêutrons.