Os astrônomos usaram a espaçonave XMM-Newton da ESA para investigar o plasma recombinado superionizado em um remanescente de supernova (SNR) conhecido como IC 443. Resultados desta pesquisa, publicado em 12 de agosto em arXiv.org, fornecer informações essenciais sobre a origem deste plasma no SNR estudado.

SNRs são difusos, expansão de estruturas resultantes de uma explosão de supernova. Eles contêm material ejetado em expansão pela explosão e outro material interestelar que foi varrido pela passagem da onda de choque da estrela que explodiu.

Estudos de remanescentes de supernovas são importantes para os astrônomos, pois desempenham um papel fundamental na evolução das galáxias, dispersando os elementos pesados ​​feitos na explosão da supernova e fornecendo a energia necessária para aquecer o meio interestelar (ISM). SNRs também são considerados responsáveis ​​pela aceleração dos raios cósmicos galácticos.

IC 443 é um SNR de colapso do núcleo galáctico com um diâmetro de cerca de 50 minutos de arco e pertence à associação GEM OB1 a uma distância de aproximadamente 4, 900 anos-luz. O SNR exibe uma morfologia semelhante a uma concha na banda de rádio e emissão de raios X térmicos centralmente preenchida.

As observações mostram que o IC 443 parece consistir em duas subcamadas quase esféricas interconectadas de raios e centróides diferentes. Ele também tem um ambiente bastante complexo, pois interage com uma nuvem molecular nas áreas noroeste e sudeste e com uma nuvem atômica no nordeste.

IC 443 é percebido como um dos SNRs mais importantes para estudos do chamado plasma recombinado superionizado (RP). Observações recentes de raios-X revelaram a existência de plasmas em um estado dominante de recombinação em uma dúzia de SNRs. Esses plasmas têm um grau de ionização mais alto do que o esperado no equilíbrio de ionização colisional, portanto, foram apelidados de plasmas recombinados superionizados.

Uma equipe de astrônomos liderada por Hiromichi Okon do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics em Cambridge, Massachusetts, decidiu observar a emissão de raios-X do IC 443 usando a European Photon Imaging Camera (EPIC) da XMM-Newton. O principal objetivo dessas observações foi investigar plasma recombinado superionizado neste SNR, o que poderia ajudar os astrônomos a entender melhor a origem física dos RPs em geral.

O estudo descobriu que RPs em regiões que interagem com nuvens moleculares densas em IC 443 tendem a ter menor temperatura de elétrons e menor escala de tempo de recombinação. Com base no cálculo da fração de carga para íons, esse achado sugere que os PRs nesses locais são mais resfriados e mais fortemente superionizados.

Os astrônomos notaram que as propriedades observadas de RPs em IC 443 podem ser explicadas por um resfriamento rápido por meio de condução térmica. Eles acrescentaram que um resultado semelhante foi relatado para SNR W44, em que a evaporação do gás grumoso embutido no plasma quente causa o resfriamento rápido.

De acordo com o jornal, a outra hipótese que poderia explicar a superionização é que ela foi causada pela ionização de prótons. Contudo, os astrônomos desfavorecem este cenário, já que o bombardeio de prótons é difícil de explicar as propriedades observadas dos RPs em IC 443.

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