Universo Hoje investigou recentemente uma miríade de disciplinas científicas, incluindo crateras de impacto, superfícies planetárias, exoplanetas, astrobiologia, física solar, cometas, atmosferas planetárias, geofísica planetária, cosmoquímica, meteoritos, radioastronomia, extremófilos, química orgânica, buracos negros, criovulcanismo, proteção planetária e matéria escura, e o que elas podem nos ensinar sobre como chegamos aqui, para onde estamos indo e se podemos encontrar vida em outras partes do universo.
Aqui, Universo Hoje discute o campo explosivo das supernovas – plural de supernova – com Dr. Joseph Lyman, que é professor assistente do Grupo de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Warwick, sobre a importância de estudar supernovas, os benefícios e desafios, os aspectos mais intrigantes sobre supernovas que estudou ao longo de sua carreira, o que as supernovas podem nos ensinar sobre como encontrar vida além da Terra, e algum conselho que ele possa oferecer aos futuros alunos que desejam continuar estudando supernovas? Portanto, qual é a importância de estudar supernovas?
“As supernovas são realmente uma janela para o universo em seu momento mais espetacular”, diz o Dr. Lyman Universo Hoje. “Não podemos esperar replicar o seu imenso poder com experiências aqui na Terra, e por isso eles fornecem um meio inestimável de estudar o que acontece à matéria nas condições mais extremas à medida que as estrelas explodem. Estas condições são tão extremas que as supernovas podem criar os objetos mais exóticos que conhecemos no Universo: estrelas de neutrões e buracos negros. Estudar supernovas é, portanto, um meio de estudar a produção destes objetos misteriosos.”
Dr. Lyman continua, “Supernovas também são vislumbres de nossas próprias origens. Durante essas explosões, elas liberam enormes quantidades de diferentes elementos, incluindo oxigênio, ferro, cálcio, em seus ambientes – elementos que de outra forma permaneceriam presos em estrelas. É a dispersão de tais elementos por supernovas que coloca em movimento os blocos de construção para a formação de planetas e, finalmente, da vida como a conhecemos.”
O observações de supernovas que ocorrem na nossa Galáxia, a Via Láctea, remontam a 185 d.C. (Era Comum), quando astrónomos chineses durante a dinastia Han observaram uma estrela brilhante que permaneceu no céu durante aproximadamente oito meses, após os quais desapareceu. Embora tenha havido especulação de que esta observação era um cometa, apesar do objeto permanecer estacionário, um Estudo de 2006 publicado no Jornal Chinês de Astronomia e Astrofísica concluiu que esta observação era provavelmente uma supernova depois de comparar os registros da observação com os registros de observação do cometa durante o mesmo período de tempo.
Embora várias outras supernovas dentro da nossa Galáxia, a Via Láctea, tenham sido observadas desde aquele encontro, a mais recente foi observada em 9 de outubro de 1604, tendo sido identificada desde então como SN 1604. Por causa disso, os astrônomos concentraram sua atenção no estudo. nebulosas, que são restos de supernovas que fornecem pistas sobre os vários elementos e minerais que foram ejetados para o espaço pela explosão, juntamente com as propriedades da estrela antes de ela explodir. Então, quais são alguns dos benefícios e desafios do estudo das supernovas?
Dr. Lyman conta Universo hoje“Há uma natureza cativante em estudar um fenômeno astrofísico que nasce e então desaparece no nada, bem diante dos seus olhos. Ao contrário da procissão inimaginavelmente lenta da maior parte do universo, a ciência das supernovas e de outros transientes relacionados exige modos de trabalho altamente reativos, enquanto os astrônomos se esforçam para reunir recursos de telescópios e observações sobre descobertas casuais.”
Dr. Lyman continua, “Estudar objetos dinâmicos e únicos é, no entanto, também um grande desafio por essas razões. Pode-se perder pistas importantes sobre a natureza de uma supernova simplesmente devido a um pouco de mau tempo em um observatório. Alguns eventos raros ou fortuitos que descobrimos uma vez por década, ou uma vez por geração – a pressão está realmente então sobre observar tudo o que pudermos sobre o objeto durante sua breve vida, já que uma vez que eles se foram, eles se foram.”
Apesar da falta de observações de supernovas na nossa Galáxia, a Via Láctea, ocorridas nas últimas centenas de anos, os astrónomos observaram com sucesso inúmeros flashes de supernovas noutras galáxias. Isso começou em 1933 pelo astrônomo suíço Dr. Fritz Zwicky, que liderou uma equipe de astrônomos no Observatório Palomar na descoberta de 12 supernovas ao longo de um período de três anos, com inúmeras outras supernovas fora da Via Láctea sendo descobertas até os dias atuais. O supernova mais recente foi observado pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA em 2018, quando observou uma estrela explodindo na galáxia espiral NGC 2525, que está localizada a aproximadamente 70 milhões de anos-luz da Terra.
As supernovas são classificados em dois tipos: Tipo I e Tipo II, com cada um sendo dividido em vários subtipos com base em suas aparências ou composições químicas. Além disso, remanescentes de supernovas podem se tornar vários tipos de objetos celestes, incluindo nebulosas, estrelas de nêutrons ou buracos negros, tudo dependendo do tamanho da estrela original (progenitora) e do número de metais (metalicidade) dos quais ela era composta. Portanto, quais são os aspectos mais intrigantes sobre supernovas que o Dr. Lyman estudou ao longo de sua carreira?
Dr. Lyman conta Universo hoje“Um verdadeiro destaque na última década foi o advento de novas pesquisas de campo amplo do céu que agora são capazes de detectar todos os tipos de supernovas além das classes arquetípicas conhecidas há muitas décadas. A verdadeira natureza diversa das supernovas, desde supernovas ‘superluminosas’ extremamente duradouras e extremamente energéticas até eventos rápidos e tênues, está agora sendo revelada. Com cada nova descoberta, estamos constantemente reavaliando nossa compreensão de como as estrelas evoluem e morrem.”
Conforme observado pelo Dr. Lyman, as explosões de supernovas liberam grandes quantidades de elementos no cosmos, quase todos encontrados na Terra de uma forma ou de outra, incluindo organismos vivos como os humanos. Os elementos que ele menciona são oxigênio, ferro e cálcio, todos os quais residem em nossos corpos e são essenciais para nossa sobrevivência. Além disso, dependendo da composição da estrela original, outros elementos pode incluir ouro, urânio, chumbo, mercúrio, estanho, prata e zinco, o último dos quais também é essencial para nossa sobrevivência e os outros podem ser usados para fins industriais ao redor do mundo. Dado que alguns desses elementos são encontrados em nossos corpos, isso se alinha com a famosa citação do astrônomo americano, Dr. Carl Sagan, que disse “somos feitos de matéria estelar”. Dadas essas variáveis, o que as supernovas podem nos ensinar sobre encontrar vida além da Terra?
O Dr. Lyman conta Universo Hoje, “Estrelas que explodem como supernovas no final de suas vidas são os reatores de fusão nuclear do universo que fornecem os elementos essenciais para a vida. Suas explosões semeiam o material usado nas próximas gerações de estrelas e planetas. Neste sentido, as supernovas têm sido cruciais para a nossa existência e para a vida na Terra. Vemos supernovas e os resultados do “enriquecimento químico” de galáxias em todo o universo. Portanto, neste sentido, já sabemos que as condições necessárias para criar planetas semelhantes à Terra não são exclusivas da nossa posição.”
Como todos os esforços científicos, o estudo das supernovas envolve uma miríade de disciplinas científicas, incluindo astronomia, astrofísica, cosmologia, física nuclear, ciência da computação e química, só para citar algumas. É através da colaboração constante e do trabalho em equipe de cientistas de todo o mundo que permite o estudo das supernovas para nos ensinar sobre a formação e evolução das estrelas ao longo da história do universo e o que isso significa em relação ao nosso lugar em tudo isso. Portanto, que conselho o Dr. Lyman oferece aos futuros alunos que desejam continuar estudando supernovas?
O Dr. Lyman conta Universo hoje, “Embora saibamos sobre supernovas há um século, este continua a ser um campo de investigação em rápida evolução e, talvez mais do que outros campos da astrofísica, os novos estudantes podem precisar de permanecer abertos a uma mudança de foco e à adaptação na sua direção de estudo. Os próximos avanços em instalações de observação, como o Observatório Vera Rubin, bem como o trabalho computacional que agora é capaz de realizar rotineiramente simulações completas em 3D de supernovas, constituem um momento especialmente emocionante para o campo. Vejo o estudo das supernovas como uma oportunidade de aproveitar a sorte do universo e ver que nova explosão ele lançará sobre nós para desafiar a nossa compreensão.”
Como as supernovas nos ensinarão sobre nosso lugar no cosmos nos próximos anos e décadas? Só o tempo dirá, e é por isso que nós, ciência!
Como sempre, continue fazendo ciência e olhando para cima!
Fonte: InfoMoney
