De onde veio a poeira cósmica precoce? Nova pesquisa diz supernovas

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De um comunicado de imprensa da JPL:

Novas observações do Observatório Espacial Herschel, no infravermelho, revelam que uma estrela explosiva expeliu o equivalente a entre 160.000 e 230.000 massas terrestres de poeira fresca. Essa enorme quantidade sugere que estrelas explosivas, chamadas supernovas, são a resposta para o enigma de longa data do que abasteceu nosso universo primitivo com poeira.

"Esta descoberta ilustra o poder de enfrentar um problema na astronomia com diferentes comprimentos de onda da luz", disse Paul Goldsmith, cientista do projeto NASA Herschel no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, Pasadena, Califórnia, que não faz parte do presente estudo. "Os olhos de Herschel para luz infravermelha de comprimento de onda maior nos deram novas ferramentas para lidar com um profundo mistério cósmico".

A poeira cósmica é composta de vários elementos, como carbono, oxigênio, ferro e outros átomos mais pesados ​​que o hidrogênio e o hélio. É o material de que são feitos planetas e pessoas, e é essencial para a formação de estrelas. Estrelas como o nosso sol produzem poeira à medida que envelhecem, gerando novas gerações de estrelas e seus planetas em órbita.

Os astrônomos há décadas se perguntam como a poeira foi produzida em nosso universo primitivo. Naquela época, as estrelas parecidas com o Sol não existiam tempo suficiente para produzir as enormes quantidades de poeira observadas nas galáxias distantes e primitivas. As supernovas, por outro lado, são as explosões de estrelas massivas que não duram muito.

As novas observações de Herschel são a melhor evidência de que as supernovas são, de fato, as máquinas de fazer poeira do início do cosmos.

“A Terra em que estamos é composta quase inteiramente de material criado dentro de uma estrela”, explicou a pesquisadora principal do projeto de pesquisa, Margaret Meixner, do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial, Baltimore, Maryland. “Agora temos uma medição direta de como as supernovas enriquecem o espaço com os elementos que se condensam na poeira necessária para estrelas, planetas e vida. ”

O estudo, publicado na edição de 8 de julho da revista Science, concentrou-se nos restos da supernova mais recente a ser testemunhada a olho nu da Terra. Chamado SN 1987A, esse remanescente é o resultado de uma explosão estelar que ocorreu a 170.000 anos-luz de distância e foi vista na Terra em 1987. Quando a estrela explodiu, ela brilhou no céu noturno e depois desapareceu lentamente nos meses seguintes. Como os astrônomos são capazes de testemunhar as fases da morte desta estrela ao longo do tempo, o SN 1987A é um dos objetos mais estudados no céu.

Inicialmente, os astrônomos não tinham certeza se o telescópio Herschel poderia ver esse remanescente da supernova. Herschel detecta os comprimentos de onda infravermelhos mais longos, o que significa que pode ver objetos muito frios que emitem muito pouco calor, como poeira. Mas aconteceu que o SN 1987A foi fotografado durante uma pesquisa de Herschel da galáxia hospedeira do objeto - uma pequena galáxia vizinha chamada Grande Nuvem de Magalhães (é chamada grande porque é maior que sua galáxia irmã, a Pequena Nuvem de Magalhães).

Depois que os cientistas recuperaram as imagens do espaço, ficaram surpresos ao ver que o SN 1987A estava brilhando com a luz. Cálculos cuidadosos revelaram que o brilho vinha de enormes nuvens de poeira - consistindo em 10.000 vezes mais material que as estimativas anteriores. O pó é de 429 a 416 graus Fahrenheit negativos (cerca de 221 a 213 Celsius negativos) - mais frio que Plutão, que é de 204 graus Celsius negativos.

"Nossa descoberta Herschel de poeira no SN 1987A pode fazer uma compreensão significativa do pó na Grande Nuvem de Magalhães", disse Mikako Matsuura, da University College London, Inglaterra, principal autor do artigo da Science. "Além do quebra-cabeça de como a poeira é produzida no universo primitivo, esses resultados nos dão novas pistas sobre os mistérios sobre como a Grande Nuvem de Magalhães e até nossa própria Via Láctea ficaram empoeiradas."

Estudos anteriores revelaram algumas evidências de que as supernovas são capazes de produzir poeira. Por exemplo, o Telescópio Espacial Spitzer da NASA, que detecta comprimentos de onda infravermelhos mais curtos do que Herschel, encontrou 10.000 massas terrestres de poeira fresca ao redor do remanescente de supernova chamado Cassiopea A. Hershel pode ver material ainda mais frio e, portanto, os reservatórios mais frios de poeira. "A descoberta de até 230.000 terras no valor de poeira em torno do SN 1987A é a melhor evidência de que essas explosões monstruosas são realmente poderosas produtoras de poeira", disse Eli Dwek, co-autor do Centro de Vôo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland.

Herschel é liderado pela Agência Espacial Européia, com importantes contribuições da NASA.

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