Raios gama revelam magnetar por trás de supernova superluminosa inédita (IMAGENS)
© Foto / NASA/STScI/J. Major
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A detecção inédita de raios gama de uma supernova pela sonda Fermi reforça a hipótese de que explosões superluminosas são alimentadas por magnetars recém‑nascidos, revelando pistas sobre a física extrema por trás desses eventos raros e abrindo uma nova janela para estudar o colapso de estrelas massivas.
A sonda Fermi da NASA detectou, pela primeira vez de forma conclusiva, raios gama emitidos por uma supernova superluminosa, indicando que a explosão pode ter sido alimentada por um magnetar recém‑nascido — uma estrela de nêutrons extremamente magnética formada após o colapso do núcleo de uma estrela massiva.
Essas supernovas de colapso de núcleo comprimem matéria equivalente a até duas massas solares em um objeto de apenas 20 km de diâmetro, criando estrelas de nêutrons tão densas que uma colher de chá de seu material pesaria cerca de 10 milhões de toneladas. A compressão também acelera sua rotação para centenas de voltas por segundo e intensifica seus campos magnéticos, originando magnetars, os objetos mais magnéticos conhecidos.
A emissão de raios X associada à fonte Swift J1834.9‑0846, próxima ao centro do remanescente de supernova W41, provém da primeira nebulosa de vento de magnetar já identificada (contorno).
A supernova superluminosa SN 2017egm foi descoberta pela missão Gaia, da Agência Espacial Europeia, em 23 de maio de 2017. Ela explodiu em uma grande galáxia espiral barrada conhecida como NGC 3191, mostrada à esquerda antes da erupção. A imagem à direita, feita em 1º de julho de 2017, mostra a supernova brilhando mais do que toda a galáxia.
Esta imagem composta mostra duas vistas da SN 2017egm: em luz visível (inserção) e em raios gama (fundo). A imagem óptica registra a supernova — o objeto mais brilhante da cena — e sua galáxia hospedeira em 1º de julho de 2017. O mapa de fundo mostra uma ampla região do céu ao redor da posição da supernova. As cores mais intensas indicam maior probabilidade estatística de que os raios gama estejam associados à explosão. O mapa reúne detecções do Telescópio de Grande Área (Large Area Telescope) do Fermi entre 5 de julho e 25 de outubro de 2017, ou seja, de 43 a 155 dias após a descoberta da supernova.
A emissão de raios X associada à fonte Swift J1834.9‑0846, próxima ao centro do remanescente de supernova W41, provém da primeira nebulosa de vento de magnetar já identificada (contorno).
A supernova superluminosa SN 2017egm foi descoberta pela missão Gaia, da Agência Espacial Europeia, em 23 de maio de 2017. Ela explodiu em uma grande galáxia espiral barrada conhecida como NGC 3191, mostrada à esquerda antes da erupção. A imagem à direita, feita em 1º de julho de 2017, mostra a supernova brilhando mais do que toda a galáxia.
Esta imagem composta mostra duas vistas da SN 2017egm: em luz visível (inserção) e em raios gama (fundo). A imagem óptica registra a supernova — o objeto mais brilhante da cena — e sua galáxia hospedeira em 1º de julho de 2017. O mapa de fundo mostra uma ampla região do céu ao redor da posição da supernova. As cores mais intensas indicam maior probabilidade estatística de que os raios gama estejam associados à explosão. O mapa reúne detecções do Telescópio de Grande Área (Large Area Telescope) do Fermi entre 5 de julho e 25 de outubro de 2017, ou seja, de 43 a 155 dias após a descoberta da supernova.
Segundo um portal especializado, Fabio Acero, da Universidade Paris‑Saclay, afirmou que os astrônomos buscavam há quase duas décadas sinais de raios gama em supernovas, mas apenas agora encontraram uma detecção inequívoca. A explosão analisada, SN 2017egm, ocorreu há 440 milhões de anos‑luz, na galáxia NGC 3191, e é uma das supernovas de colapso de núcleo mais próximas já observadas.
A equipe examinou as seis supernovas superluminosas mais próximas registradas nos primeiros 16 anos da missão Fermi, e apenas a SN 2017egm apresentou emissão de raios gama. Isso reforça a hipótese de que algumas supernovas podem ser tão luminosas em raios gama quanto em luz visível, abrindo novas possibilidades de estudo.
Uma das principais teorias para explicar o brilho extremo dessas explosões é que elas são alimentadas por magnetars com campos magnéticos mil vezes mais fortes que os de estrelas de nêutrons comuns. Os cientistas compararam os dados ópticos e de raios gama da SN 2017egm com modelos teóricos de um magnetar recém‑formado e encontraram forte compatibilidade.
O modelo indica que o magnetar expeliu uma nuvem de elétrons, pósitrons e antipartículas — a chamada nebulosa de vento de magnetar — capaz de produzir e absorver raios gama. Quando essas partículas se aniquilam, liberam energia que atravessa os detritos da supernova e se transforma em luz visível, explicando o brilho excepcional dessas explosões.
Cerca de três meses após o colapso, os detritos se expandem e esfriam, permitindo que os raios gama escapem. Embora o modelo reproduza bem a luminosidade inicial, a equipe acredita que irregularidades posteriores podem ser causadas por detritos antigos caindo de volta sobre o magnetar.
Os pesquisadores também avaliaram o potencial do futuro Observatório de Telescópios Cherenkov (CERA) para detectar eventos semelhantes. Eles estimam que, com 50 horas de observação, o conjunto poderá identificar supernovas superluminosas até 500 milhões de anos‑luz de distância, oferecendo uma nova janela para investigar o funcionamento interno desses fenômenos extremos.
