p Duas equipes de astrônomos apresentaram um caso convincente no mistério de 33 anos em torno da Supernova 1987A. Com base em observações do Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) e um estudo teórico de acompanhamento, os cientistas fornecem uma nova visão para o argumento de que uma estrela de nêutrons está escondida nas profundezas da estrela que explodiu. Esta seria a estrela de nêutrons mais jovem conhecida até hoje. p Desde que os astrônomos testemunharam uma das mais brilhantes explosões de uma estrela no céu noturno, criando Supernova 1987A (SN 1987A), eles estão procurando por um objeto compacto que deveria ter se formado nas sobras da explosão.

p Como partículas conhecidas como neutrinos foram detectadas na Terra no dia da explosão (23 de fevereiro de 1987), os astrônomos esperavam que uma estrela de nêutrons tivesse se formado no centro colapsado da estrela. Mas quando os cientistas não conseguiram encontrar nenhuma evidência dessa estrela, eles começaram a se perguntar se posteriormente, em vez disso, desmoronou em um buraco negro. Por décadas, a comunidade científica aguardou ansiosamente um sinal desse objeto que se escondeu atrás de uma nuvem de poeira muito densa.

p A gota'

p Recentemente, as observações do rádio telescópio ALMA forneceram a primeira indicação da estrela de nêutrons perdida após a explosão. Imagens de resolução extremamente alta revelaram uma "bolha" quente no núcleo empoeirado do SN 1987A, que é mais brilhante do que seus arredores e corresponde à localização suspeita da estrela de nêutrons.

p "Ficamos muito surpresos ao ver esta bolha quente formada por uma espessa nuvem de poeira no remanescente da supernova, "disse Mikako Matsuura da Universidade de Cardiff e um membro da equipe que encontrou a bolha com o ALMA." Tem que haver algo na nuvem que esquentou a poeira e a fez brilhar. É por isso que sugerimos que há uma estrela de nêutrons escondida dentro da nuvem de poeira. "

p Mesmo que Matsuura e sua equipe estivessem animadas com este resultado, eles se perguntaram sobre o brilho da bolha. "Nós pensamos que a estrela de nêutrons poderia ser muito brilhante para existir, mas então Dany Page e sua equipe publicaram um estudo que indicava que a estrela de nêutrons pode realmente ser tão brilhante porque é muito jovem, "disse Matsuura.

p Dany Page é astrofísica da Universidade Nacional Autônoma do México, que tem estudado SN 1987A desde o início. "Eu estava na metade do meu doutorado quando a supernova aconteceu, " ele disse, "foi um dos maiores eventos da minha vida que me fez mudar o curso da minha carreira para tentar resolver este mistério. Era como um Santo Graal moderno."

p O estudo teórico de Page e sua equipe, publicado hoje em The Astrophysical Journal , apóia fortemente a sugestão feita pela equipe do ALMA de que uma estrela de nêutrons está alimentando a bolha de poeira. "Apesar da suprema complexidade de uma explosão de supernova e das condições extremas reinantes no interior de uma estrela de nêutrons, a detecção de uma bolha quente de poeira é uma confirmação de várias previsões, "Página explicada.

p Essas previsões eram a localização e a temperatura da estrela de nêutrons. De acordo com modelos de computador supernova, a explosão "chutou para longe" a estrela de nêutrons de seu local de nascimento com uma velocidade de centenas de quilômetros por segundo (dezenas de vezes mais rápido que o foguete mais rápido). A bolha está exatamente no lugar onde os astrônomos acham que a estrela de nêutrons estaria hoje. E a temperatura da estrela de nêutrons, que estava previsto em cerca de 5 milhões de graus Celsius, fornece energia suficiente para explicar o brilho da bolha.

p Não é um pulsar ou um buraco negro

p Ao contrário das expectativas comuns, a estrela de nêutrons provavelmente não é um pulsar. "A força de um pulsar depende de quão rápido ele gira e da intensidade do campo magnético, ambos precisariam ter valores muito bem ajustados para corresponder às observações, "disse a página, "enquanto a energia térmica emitida pela superfície quente da jovem estrela de nêutrons se ajusta naturalmente aos dados."

p "A estrela de nêutrons se comporta exatamente como esperávamos, "acrescentou James Lattimer, da Stony Brook University em Nova York, e um membro da equipe de pesquisa de Page. Lattimer também acompanhou de perto a SN 1987A, tendo publicado antes da SN 1987A previsões de um sinal de neutrino de supernova que posteriormente combinou com as observações. "Esses neutrinos sugeriram que um buraco negro nunca se formou, e, além disso, parece difícil para um buraco negro explicar o brilho observado da bolha. Comparamos todas as possibilidades e concluímos que uma estrela de nêutrons quente é a explicação mais provável. "

p Esta estrela de nêutrons tem 25 km de largura, bola extremamente quente de matéria ultradensa. Uma colher de chá de seu material pesaria mais do que todos os edifícios da cidade de Nova York juntos. Porque só pode ter 33 anos, seria a estrela de nêutrons mais jovem já encontrada. A segunda estrela de nêutrons mais jovem que conhecemos está localizada no remanescente da supernova Cassiopeia A e tem 330 anos.

p Apenas uma imagem direta da estrela de nêutrons daria uma prova definitiva de que ela existe, mas, para isso, os astrônomos podem precisar esperar mais algumas décadas até que a poeira e o gás no remanescente da supernova se tornem mais transparentes.

p Imagens detalhadas do ALMA

p Embora muitos telescópios tenham feito imagens do SN 1987A, nenhum deles foi capaz de observar seu núcleo com tanta precisão como o ALMA. Observações anteriores (3-D) com ALMA já mostraram os tipos de moléculas encontradas no remanescente da supernova e confirmaram que ela produzia grandes quantidades de poeira.

p "Esta descoberta baseia-se em anos de observações do ALMA, mostrando o núcleo da supernova com mais e mais detalhes graças às melhorias contínuas do telescópio e do processamento de dados, "disse Remy Indebetouw, do National Radio Astronomy Observatory e da University of Virginia, que fez parte da equipe de imagem ALMA.