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Estrela morta rodeada por luz

Dados MUSE apontam para estrela de neutrões isolada situada para além da nossa Galáxia

5 de Abril de 2018

Novas imagens obtidas pelo Very Large Telescope do ESO no Chile e outros telescópios, revelaram uma paisagem rica em estrelas e nuvens de gás brilhante numa das nossas galáxias vizinhas mais próximas, a Pequena Nuvem de Magalhães. As imagens permitiram aos astrónomos identificar um corpo estelar elusivo enterrado no meio de filamentos de gás, libertados por uma explosão de supernova há cerca de 2000 anos atrás. O instrumento MUSE foi utilizado para estabelecer onde é que se encontrava este objeto e dados do Observatório de Raios X Chandra confirmaram a sua identidade como sendo uma estrela de neutrões isolada.

Novas imagens criadas a partir de dados obtidos por telescópios terrestres e espaciais [1], contam-nos a história da caçada de um elusivo objeto perdido, escondido no seio de um complexo emaranhado de filamentos gasosos na Pequena Nuvem de Magalhães, a cerca de 200 000 anos-luz de distância da Terra.

Novos dados do instrumento MUSE, montado no Very Large Telescope do ESO, no Chile, revelaram um anel de gás num sistema chamado 1E 0102.2-7219, a expandir-se lentamente no seio de vários outros filamentos de gás e poeira a deslocarem-se rapidamente, deixados para tás depois da explosão de uma supernova. Esta descoberta permitiu a uma equipa liderada por Frédéric Vogt, bolseiro do ESO no Chile, descobrir a primeira estrela de neutrões isolada com um campo magnético fraco, situada para além da Via Láctea.

A equipa notou que o anel se centrava numa fonte de raios X, a qual tinha sido já detectada há alguns anos e designada por p1. A natureza desta fonte tinha permanecido um mistério. Em particular, não era claro se p1 se situava no interior do resto de supernova ou por detrás deste. Foi apenas quando o anel de gás — que inclui tanto neon como oxigénio — foi observado pelo MUSE, é que a equipa se apercebeu que esta estrutura circundava perfeitamente p1. A coincidência era tão grande que os investigadores perceberam que p1 devia situar-se no interior do próprio resto de supernova. Uma vez conhecida a localização de p1, a equipa usou as observações de raios X existentes para este objeto, obtidas pelo Observatório Chandra, para determinar que se tratava de uma estrela de neutrões isolada, com um campo magnético fraco.

Nas palavras de Frédéric Vogt: “Quando procuramos uma fonte pontual, não podemos esperar melhor do que o Universo desenhar-nos, literalmente, um círculo em torno de onde devemos procurar.

Quando as estrelas massivas explodem sob a forma de supernovas, deixam para trás uma rede intricada de gás quente e poeira conhecida por resto de supernova. Estas estruturas turbulentas são a chave para a redistribuição dos elementos mais pesados — os quais são sintetizados pelas estrelas massivas ao longo da sua vida e quando morrem — para o meio interestelar, onde eventualmente formarão novas estrelas e planetas.

Com uns típicos 10 km, mas pesando mais que o nosso Sol, pensa-se que as estrelas de neutrões isoladas com campo magnético fraco são relativamente abundantes no Universo, no entanto são muito difíceis de encontrar uma vez que só brilham nos comprimento de onda dos raios X [2]. O facto da confirmação de p1 como estrela de neutrões isolada ter sido possível graças a observações no visível é, por isso, particularmente entusiasmante.

A co-autora do estudo Liz Bartlett, também bolseira do ESO no Chile, sumariza a descoberta: “Trata-se do primeiro objeto deste tipo a ser encontrado para além da Via Láctea, graças ao MUSE. Pensamos que este trabalho pode abrir novas vias na descoberta e estudo destes restos estelares tão elusivos.

Notas

[1] A imagem combina dados do instrumento MUSE, montado no Very Large Telescope do ESO no Chile, do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA e do Observatório de Raios X Chandra da NASA.

[2] As estrelas de neutrões altamente magnéticas em rotação rápida são chamadas pulsares. Estes objetos emitem fortemente no rádio e noutros comprimentos de onda, sendo por isso mais fáceis de encontrar, no entanto são apenas uma pequena fração de todas as estrelas de neutrões que se pensa existirem.

Informações adicionais

Este trabalho foi descrito num artigo científico intitulado “Identification of the central compact object in the young supernova remnant 1E 0102.2-7219”, de Frédéric P. A. Vogt et al., que foi publicado na revista de especialidade Nature Astronomy.

A equipa é composta por Frédéric P. A. Vogt (ESO, Santiago, Chile & ESO Fellow), Elizabeth S. Bartlett (ESO, Santiago, Chile & ESO Fellow), Ivo R. Seitenzahl (University of New South Wales Canberra, Austrália), Michael A. Dopita (Australian National University, Canberra, Austrália), Parviz Ghavamian (Towson University, Baltimore, Maryland, EUA), Ashley J. Ruiter (University of New South Wales Canberra & ARC Centre of Excellence for All-sky Astrophysics, Austrália) e Jason P. Terry (University of Georgia, Athens, EUA).

O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é de longe o observatório astronómico mais produtivo do mundo. O ESO tem 15 Estados Membros: Alemanha, Áustria, Bélgica, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, Polónia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça, para além do país de acolhimento, o Chile, e a Austrália, um parceiro estratégico. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e operação de observatórios astronómicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrónomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação na investigação astronómica. O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera  o Very Large Telescope e o Interferómetro do Very Large Telescope, o observatório astronómico óptico mais avançado do mundo, para além de dois telescópios de rastreio: o VISTA, que trabalha no infravermelho, e o VLT Survey Telescope, concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é também um parceiro principal em duas infraestruturas situadas no Chajnantor, o APEX e o ALMA, o maior projeto astronómico que existe atualmente. E no Cerro Armazones, próximo do Paranal, o ESO está a construir o Extremely Large Telescope (ELT) de 39 metros, que será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1810, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contacto local com os meios de comunicação social, em ligação com os desenvolvimentos do ESO. A representante do nodo português é Margarida Serote.

Sobre a Nota de Imprensa

Nº da Notícia:eso1810pt
Nome:1E 0102.2-7219, p1
Tipo:Local Universe : Star : Evolutionary Stage : Neutron Star
Facility:Very Large Telescope
Instruments:MUSE
Science data:2018NatAs...2..465V

Imagens

Uma estrela de neutrões isolada na Pequena Nuvem de Magalhães
Uma estrela de neutrões isolada na Pequena Nuvem de Magalhães
Imagem Hubble dos arredores de uma estrela de neutrões escondida na Pequena Nuvem de Magalhães
Imagem Hubble dos arredores de uma estrela de neutrões escondida na Pequena Nuvem de Magalhães
Imagem MUSE dos arredores de uma estrela de neutrões escondida na Pequena Nuvem de Magalhães
Imagem MUSE dos arredores de uma estrela de neutrões escondida na Pequena Nuvem de Magalhães
Imagem de raios X dos arredores de uma estrela de neutrões escondida na Pequena Nuvem de Magalhães
Imagem de raios X dos arredores de uma estrela de neutrões escondida na Pequena Nuvem de Magalhães
A Pequena Nuvem de Magalhães
A Pequena Nuvem de Magalhães

Vídeos

ESOcast 155 Light: Estrela morta rodeada por luz (4K UHD)
ESOcast 155 Light: Estrela morta rodeada por luz (4K UHD)
Aproximação a uma estrela de neutrões situada na Pequena Nuvem de Magalhães
Aproximação a uma estrela de neutrões situada na Pequena Nuvem de Magalhães

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