Os mistérios desta famosa supernova ainda estão se revelando centenas de anos depois

Olhe para o alto e talvez você possa ver a brilhante constelação Cassiopeia traçar um zigue-zague no céu como aparentemente sempre fez. Mas quase 450 anos atrás, ela era fonte de surpresa: um flash brilhante, a supernova de Tycho, ou “SN 1572”, como os cientistas a chamam. Essa foi uma das poucas supernovas que os humanos conseguiram ver a olho nu ao longo da história. O que causou a explosão ainda é desconhecido.

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Você estaria certo de pensar que as supernovas se originam da explosão de estrelas. A maioria de nós, no entanto, provavelmente está mais familiarizada com supernovas do tipo II, que anunciam o fim da vida de uma estrela por meio de uma explosão após um colapso sobre si.

Enquanto isso, cientistas geralmente aceitavam que a SN 1572 era uma supernova tipo Ia, o tipo que acontece em sistemas com duas estrelas. Ainda assim, seus restos, descobertos décadas atrás com telescópios de maior potência, desafiaram o entendimento — os cientistas ainda estão perplexos com quais tipos de fontes poderiam ter criado o que eles veem hoje. Agora, uma equipe internacional de pesquisadores acha que tem uma ideia, baseados em uma nova análise.

Os pesquisadores relatam que suas observações são consistentes com uma colisão cósmica catastrófica entre duas anãs brancas, embora “outros cenários mais exóticos possam ser possíveis”. Isso é o que eles escrevem em um artigo publicado nesta terça-feira (26) na Nature Astronomy.

A aparência de supernova tipo Ia da SN 1572 implica que ela pode ter vindo de uma anã branca menor sugando gás de uma grande, próxima de estrelas mais antigas, até que explodisse. Mas os pesquisadores não conseguiram apontar de forma conclusiva os restos tanto de uma estrela morta ou de uma companhia a ela. Se a nova equipe estivesse lidando com esse cenário, certamente a anã branca teria liberado muita radiação de alta energia como luz ultravioleta e raios-x. Isso derrubaria elétrons das nuvens de gás cercando as estrelas pelos 100 mil anos (ou mais) anteriores à explosão final.

Mas quando os pesquisadores deram uma outra olhada nas partículas de luz saindo dos átomos de hidrogênios no gás dos restos, perceberam que o gás não era nem um pouco carregado eletricamente quanto deveria ser. Isso descartaria a maneira tradicional como as supernovas de tipo Ia se formam. Em vez disso, eles acharam que os restos poderiam ter sido resultado de duas anãs brancas colidindo.

“Esse trabalho fortalece a ausência crescente de evidências das anãs brancas como progenitoras de supernovas de tipo Ia”, o cenário de estrela pequena devora a estrela grande, disse ao Gizmodo Dan Maoz, da Universidade de Tel-Aviv e que não esteve envolvido na pesquisa. “O cenário concorrente, de anãs brancas se misturando, tem alguns sérios problemas por si só, mas me parece ser o mais favorecido.”

Outro pesquisador não envolvido no novo trabalho, Robert Petre, chefe do X-ray Astrophysics Laboratory, da NASA, achou os resultados interessantes porque cientistas sabem há décadas sobre algumas das observações sobre as linhas espectrais específicas dos átomos de hidrogênio. “Mas ninguém até agora havia reconhecido como sua presença nos diz algo importante sobre o progenitor”, as anãs brancas explodindo, disse Petre por email. O pesquisador também mencionou que vários restos de supernovas jovens mostraram comportamento parecido ao da SN 1572. “Seria preciso realizar uma análise parecida, mas a sugestão é de que todos esses restos”, com conchas mostrando os chamados filamentos de Balmer, “foram causados por explosões parecidas à Tycho”.

Enquanto isso, outras supernovas tipo Ia com propriedades diferentes, como a chamada SN 1604, podem ter vindo de um tipo diferente de explosão, potencialmente envolvendo apenas uma estrela vítima, disse Petre.

A principal conclusão do estudo é de que o cenário de estrela pequena explodindo por comer muito da estrela grande está descartado. Ashley Pagnotta, astrofísica do Museu Americano de História Natural, gostou do estudo e não achou que seus métodos já foram usados nesse tipo de situação anteriormente. Ainda assim, ela contou ao Gizmodo que achou que essa conclusão pode ter sido um pouco exagerada, especialmente a alegação de que todas as anãs brancas em seu cenário descartado devem passar pela fase de radiação longa. Ela explicou que um tipo de anã branca contendo um binário explosivo, mas não em termos de supernova, chamado de “novas recorrentes”, só é detectável como esses tipos de fontes de radiação por um curto período de tempo após pequenas erupções. Ela gostaria de ver cálculos adicionais antes de se sentir confortável para descartar também as novas recorrentes.

A única certeza aqui é de que não tem nada de comum na maneira como a SN 1572.

[Nature Astronomy]

Imagem do topo: NASA/CXC/Rutgers/J.Warren & J.Hughes et al./Wikimedia Commons