A poeira cósmica – como a poeira da Terra – compreende agrupamentos de moléculas que se condensaram e se uniram num grão. Mas a natureza exata da criação de poeira no universo tem sido um mistério há muito tempo. Agora, porém, uma equipa internacional de astrónomos da China, dos Estados Unidos, do Chile, do Reino Unido, de Espanha, etc., fez uma descoberta significativa ao identificar uma fonte de poeira até então desconhecida no Universo:uma supernova Tipo 1a interagindo com gás do seu entorno.



O estudo foi publicado na Nature Astronomy em 9 de fevereiro, e foi liderado pelo Prof. Wang Lingzhi do Centro de Astronomia da América do Sul da Academia Chinesa de Ciências.

Sabe-se que as supernovas desempenham um papel na formação de poeira e, até à data, a formação de poeira só foi observada em supernovas com colapso do núcleo – a explosão de estrelas massivas. Como as supernovas com colapso do núcleo não ocorrem em galáxias elípticas, a natureza da criação de poeira nessas galáxias permanece indefinida.

Estas galáxias não estão organizadas num padrão espiral como a nossa Via Láctea, mas são enxames gigantes de estrelas. Este estudo mostra que as supernovas termonucleares do Tipo 1a, a explosão de estrelas anãs brancas em sistemas binários com outra estrela, podem ser responsáveis ​​por uma quantidade significativa de poeira nestas galáxias.

Os pesquisadores monitoraram uma supernova, SN 2018evt, por mais de três anos usando instalações espaciais como o Telescópio Espacial Spitzer da NASA e missões NEOWISE, instalações terrestres como a rede global de telescópios do Observatório Las Cumbres e outras instalações na China, América do Sul, e Austrália. Eles descobriram que a supernova estava colidindo com material previamente lançado por uma ou ambas as estrelas do sistema binário antes da estrela anã branca explodir, e a supernova enviou uma onda de choque para este gás pré-existente.

Durante mais de mil dias de monitorização da supernova, os investigadores notaram que a sua luz começou a diminuir vertiginosamente nos comprimentos de onda ópticos que os nossos olhos podem ver, e depois começou a brilhar mais intensamente na luz infravermelha. Este foi um sinal revelador de que poeira estava sendo criada no gás circunstelar depois que ele esfriou após a onda de choque da supernova que passou por ele.

"As origens da poeira cósmica têm sido um mistério. Este estudo marca a primeira detecção de um processo significativo e rápido de formação de poeira na supernova termonuclear interagindo com o gás circunstelar", disse o Prof. Wang, primeiro autor do estudo.

O estudo estimou que uma grande quantidade de poeira deve ter sido criada por este evento de supernova – uma quantidade igual a mais de 1% da massa do Sol. À medida que a supernova esfria, a quantidade de poeira criada deverá aumentar, talvez dez vezes. Embora estas fábricas de poeira não sejam tão numerosas ou eficientes como as supernovas com colapso do núcleo, pode haver um número suficiente destas supernovas termonucleares interagindo com os seus arredores para serem uma fonte significativa ou mesmo dominante de poeira em galáxias elípticas.

"Este estudo oferece insights sobre a contribuição das supernovas termonucleares para a poeira cósmica, e pode-se esperar que mais eventos desse tipo sejam encontrados na era do Telescópio Espacial James Webb (JWST)", disse o Prof. Wang Lifan da Texas A&M University, um co-primeiro autor do estudo. O telescópio Webb vê luz infravermelha perfeita para a detecção de poeira.

“A criação de poeira é apenas um gás que esfria o suficiente para se condensar”, disse o professor Andy Howell, do Observatório Las Cumbres e da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara. Howell é o investigador principal do Projeto Global Supernova cujos dados foram utilizados no estudo. "Um dia essa poeira irá condensar-se em planetesimais e, em última análise, em planetas. Esta é a criação recomeçando na sequência da morte estelar. É emocionante compreender outro elo no círculo de vida e morte no universo."

Mais informações: Poeira recém-formada no ambiente circunstelar de SN Ia-CSM 2018evt, Nature Astronomy (2024). DOI:10.1038/s41550-024-02197-9. No arXiv :DOI:10.48550/arxiv.2310.14874
Informações do diário: arXiv , Astronomia da Natureza

Fornecido pela Academia Chinesa de Ciências