Figura 1:O remanescente de supernova Cassiopeia A conforme observado pelo Observatório de Raios-X Chandra da NASA. Cálculos de RIKEN com base em dados do Chandra indicam que a estrela progenitora tinha uma companheira, que ainda não foi observado. Crédito:NASA / CXC / SAO
A estrela massiva que explodiu para formar a supernova conhecida como Cassiopeia A provavelmente tinha uma estrela companheira que ainda não foi identificada, sugere uma análise espectroscópica feita por astrofísicos RIKEN. Isso dará novo ímpeto aos esforços para localizar o companheiro.
As supernovas estão entre os eventos mais violentos do universo. Eles ocorrem quando uma estrela massiva esgota seu suprimento de combustível e seu núcleo entra em colapso sob a enorme atração gravitacional da estrela.
Embora tenham sido apresentadas teorias para explicar os processos envolvidos, eles ainda precisam ser corroborados por observações. "Os mecanismos de explosão de estrelas massivas são um problema antigo na astrofísica, "observa Toshiki Sato do Laboratório de Astrofísica de Alta Energia RIKEN." Temos cenários teóricos, mas gostaríamos de confirmá-los por observações. "
Um parâmetro importante no estudo da evolução das estrelas é a proporção dos elementos mais pesados em relação ao elemento mais leve, hidrogênio - uma razão conhecida como metalicidade. Pouco depois do Big Bang, havia apenas três elementos:hidrogênio, hélio e lítio. Mas com cada geração sucessiva de estrelas, elementos mais pesados tornaram-se cada vez mais abundantes.
A metalicidade inicial de uma estrela é um fator importante na determinação de seu destino. "A metalicidade inicial afeta a maneira como uma estrela morre, "diz Sato." Portanto, é muito importante investigar a metalicidade inicial para entender como uma estrela explodiu. "
Agora, Sato e seus colegas de trabalho determinaram a metalicidade inicial de Cassiopeia A (Fig. 1) pela primeira vez. Eles fizeram isso combinando dados de 13 observações da supernova pelo Observatório de Raios-X Chandra nos últimos 18 anos para encontrar a proporção dos elementos manganês para cromo no momento da explosão. A partir desta proporção, eles estimaram que a metalicidade inicial da Cassiopeia A era menor do que a do sol.
Cassiopeia A é conhecida como uma supernova de envelope despojado porque sua camada externa de hidrogênio foi arrancada. Mas a baixa metalicidade inicial implica que o vento estelar teria sido muito fraco para remover a camada de hidrogênio. A única explicação que resta é que ela foi removida por uma estrela companheira - uma descoberta surpreendente, já que nenhuma indicação de uma estrela companheira foi encontrada até o momento.
"O motivo de não ter sido observado pode ser porque é um compacto, objeto fraco, como um buraco negro, uma estrela de nêutrons ou uma anã branca, ", disse Sato." Esta descoberta, portanto, fornece uma nova direção para a compreensão da origem da Cassiopeia A. Esperamos que leve a um avanço significativo na compreensão do mecanismo de explosões de supernova. "