À Distância por Daniel Folha

Artigo de fevereiro de 2013 

Clube de Matemática SPM

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Título: Explosões Estelares

Há cerca de 170 mil anos, quando o Homem Moderno (Homo Sapiens Sapiens) emergia do oceano evolutivo, numa galáxia anã satélite da Via Láctea, a Grande Nuvem de Magalhães, uma estrela supergigante azul implodia sob a ação do seu próprio peso, dando origem a uma imensa explosão capaz de destruir a própria estrela. Era uma explosão supernova.

A informação sobre este acontecimento só chegou à Terra em fevereiro de 1987, depois da radiação emitida pela supernova ter percorrido a distância que nos separa da Grande Nuvem de Magalhães. Foi a primeira supernova descoberta em 1987, tendo sido designada por SN 1987A. A designação das supernovas é constituída pela sigla SN, pelo ano em que são identificadas, e por uma ou mais letras do alfabeto latino que indicam a ordem de descoberta no ano em causa. As imagens seguintes mostram a região da nebulosa da Tarântula, na Grande Nuvem de Magalhães, antes e depois da explosão da supernova, facilmente identificável próximo do canto inferior direito na imagem da direita.

_{Nebulosa da Tarântula e SN 1987A. A cor vermelha indica a presença de vastas nuvens de hidrogénio.} 

_{Crédito: Australian Astronomical Observatory.}

Numa supernova a estrela progenitora é completamente destruída, com exceção, nalguns casos, do seu núcleo, que se torna numa estrela de neutrões, num buraco negro, ou num tipo de objeto ainda mais exótico, como por exemplo numa “estrela quark”, e é libertada uma quantidade de energia equivalente à energia emitida em simultâneo por milhares de milhões de estrelas como o Sol. Parte dessa energia é utilizada na síntese de elementos químicos mais pesados do que o ferro, sendo estas explosões determinantes na criação desses elementos e dos seus isótopos.

As supernovas são eventos intrinsecamente tão brilhantes que quando acontecem podem ser observados em galáxias muito longínquas, com telescópios e instrumentação adequados. Supernovas têm sido observadas regularmente até distâncias de cerca de 7 mil milhões de anos-luz, ou seja cobrindo cerca de metade da idade do universo, e nalguns casos pontuais a distâncias ainda maiores.

Um tipo específico de supernova, que ao contrário da SN 1987A não resulta da implosão do núcleo da estrela, mas de reações termonucleares do carbono em estrelas anãs brancas, que deflagram rapidamente por toda a estrela produzindo a sua destruição total, podem ser utilizadas para medir distâncias no universo e foram a fonte de um dos resultados científicos mais importantes das últimas décadas: o universo está em expansão acelerada. Responsável por essa aceleração é um componente do universo que corresponde a cerca 72% da sua constituição, usualmente designado por energia escura, nome que reflete toda a nossa ignorância acerca do que possa ser.

Nota 1: Através de caraterísticas observacionais as supernovas são classificadas em dois tipos principais: I e II, sendo as de tipo I subdivididas em 3 classes, Ia, Ib e Ic. As supernovas de tipo Ia resultam da deflagração de reações termonucleares em quase toda a estrela progenitora. As supernovas de tipo Ib, Ic e II são iniciadas pela implosão gravitacional do núcleo da estrela progenitora.

Nota 2: Estrelas anãs brancas são constituídas essencialmente por carbono e oxigénio sendo o resultado final da evolução de estrelas com massa inferior a cerca de 8 vezes a massa do Sol.