Novo detector de supernovas avisará astrônomos quando uma estrela explodir

Novo detector de supernovas avisará astrônomos quando uma estrela explodir

Por Daniele Cavalcante | Editado por Patrícia Gnipper | 01 de Março de 2021 às 07h30
Aaron M. Geller, Northwestern University

Astrônomos de todo o mundo, amadores e profissionais, poderão em breve contar com um recurso que fornecerá notificações mais confiáveis quando alguma estrela explodir em uma supernova na Via Láctea. É que uma versão renovada do software SuperNova Early Warning System (SNEWS) será lançado em breve para detectar supernovas em nossa galáxia com maior precisão, e enviar alerta aos pesquisadores.

A ideia do projeto é garantir que qualquer explosão de supernova seja detectada logo nos primeiros instantes, para que os cientistas possam estudar suas propriedades. Uma vez que supernovas são eventos raros (na escala de tempo de uma vida humana), nenhuma oportunidade de observar este evento pode ser desperdiçada. Perdemos a única oportunidade que tivemos na era moderna ao perceber que uma supernova explodiu no céu meridional em 23 de fevereiro de 1987. Astrônomos aprenderam muito ao observar a “bola de fogo” resultante da explosão, mas os instantes iniciais eram imprescindíveis.

Como o SNEWS detecta supernovas?

A supernova observada no ano de 1987, batizada de SN 1987A, deixou este remanescente (Imagem: Reprodução/ESO/L. Calçada)

A luz emitida por uma supernova pode levar de segundos a horas para chegar até nós, e por isso os astrônomos não podem confiar na luz visível como único parâmetro para encontrar esses eventos. Mas eles podem contar com os neutrinos — as famosas “partículas fantasmas” são produzidas em enormes quantidades durante uma explosão de supernovas e viajam a uma velocidade próxima à da luz. Como eles quase não interagem com a matéria, podem facilmente chegar à Terra. Só é necessário detectá-los.

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É isso o que o SNEWS faz. Quando neutrinos associados a uma supernova são detectados, o sistema envia imediatamente um alerta para que os cientistas possam rastrear a origem da partícula e encontrar a supernova. Para isso, o software usa sinais de observatórios de neutrinos ao redor do mundo. Se a supernova for detectada a tempo de observar sua luz inicial, os pesquisadores poderão entender a estrela que explodiu e o ambiente onde ela evoluiu e chegou ao fim de sua fusão nuclear.

Os primeiros alertas de supernova também podem levar a descobertas sobre os próprios neutrinos. É que essas partículas também são bastante misteriosas, pois embora haja bilhões delas passando por nós o tempo todo, poucas são detectadas. Com uma quantidade massiva de neutrinos enviados por uma supernova, pode ser que os pesquisadores consigam detecções o suficiente para medir a massa dessas partículas, que são extremamente leves, e quem sabe entender como elas podem apresentar diferentes características.

Simulação de como ocorre uma supernova (Imagem: Reprodução/NASA/JPL-Caltech)

Na versão atualizada do SNEWS, o software pretende enviar alertas quando houver um aumento na emissão de neutrinos, o que pode acontecer horas ou mesmo dias antes de uma estrela colapsar e explodir. Os neutrinos de uma estrela momentos antes da supernova são emitidos em intensidades muito mais baixas do que aqueles provenientes da explosão, e atualmente a detecção do SNEWS é limitada nesse sentido, restringindo-se apenas a estrelas próximas como a Betelgeuse e Antares, que estão relativamente próximas de explodir (o que provavelmente não vai acontecer tão cedo). Mas com um aumentando na sensibilidade do SNEWS, o alcance do sinal de neutrinos pré-supernova pode se estender até o centro de nossa galáxia.

A observação de supernovas na nossa galáxia pode ajudar a responder perguntas difíceis, como os mecanismos que levam uma estrela a explodir em supernova em vez de se tornar um buraco negro. Para não perder um evento de supernova e capturar suas luzes iniciais, os cientistas também trabalham em um levantamento de estrelas que podem estar prestes a explodir.

Fonte: Scientific American

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