As supernovas mais antigas e distantes

© Subaru (Supernova Tipo Ia)

Uma equipe de astrônomos japoneses, israelenses e americanos usaram o Telescópio Subaru para montar a maior amostra já encontrada das supernovas mais distantes, que emitiram luz a cerca de dez bilhões de anos atrás, muito antes da Terra ser formada. Os pesquisadores usaram esta amostra de supernovas antigas para determinar com que freqüência tais explosões de estrelas ocorriam no Universo jovem. Supernovas têm uma grande importância em astrofísica. Elas são fábricas de elementos da natureza: essencialmente todos os elementos da tabela periódica que são mais pesados ​​que o oxigênio foram formados através de reações nucleares imediatamente anterior e durante essas explosões colossais. As explosões arremessam esses elementos no espaço interestelar, onde servem como matéria-prima para as novas gerações de estrelas e planetas.

Assim, os átomos em nossos corpos, como os átomos de cálcio em nossos ossos ou os átomos de ferro em nosso sangue, foram criados em supernovas. Ao rastrear a frequência e tipos de explosões de supernovas de volta no tempo cósmico, os astrônomos podem reconstruir a história do Universo, a partir da mistura simples de hidrogênio e hélio que existiu durante os primeiros bilhões de anos após o Big Bang, até a atual riqueza de elementos. No entanto, olhar de volta no tempo requer explorar grandes distâncias, significando que essas explosões luminosas são extremamente tênues e difíceis de serem detectadas. Para superar esse obstáculo, a equipe se aproveitou de uma combinação de propriedades do Telescópio Subaru: o poder da luz captação de seu grande espelho primário de 8,2 metros; a nitidez de suas imagens, e o amplo campo de visão de sua câmera com foco principal (Suprime-Cam).

Em quatro ocasiões distintas, eles apontaram o telescópio para um único campo chamado de campo Subaru Deep, que se estende por uma área do céu semelhante à Lua cheia, permitindo que a luz tênue das supernovas nas galáxias mais distantes se acumulam ao longo de várias noites de cada vez, formando assim uma exposição muito longa e profunda do campo. Cada um das quatro observações captou cerca de 40 supernovas no ato de explodir entre as 150.000 galáxias no campo. Ao todo, a equipe descobriu 150 explosões, incluindo uma dúzia que estão entre as mais distantes e antigas. Análise dos dados mostrou que as supernovas do tipo chamado "termonuclear" explodiam cerca de cinco vezes mais frequentemente no Universo jovem, cerca de dez bilhões de anos atrás, do que hoje.

Supernovas termonucleares, muitas vezes chamadas de Tipo Ia, são uma das principais fontes de geração do elemento ferro no Universo. E os elementos anteriores, como oxigênio e carbono de que necessitamos para existirmos também foram espalhados por estas supernovas. Igualmente importante, essas explosões serviram como marcadores de distância cósmica para os astrônomos. Durante a última década, eles revelaram que a expansão do Universo, em que todas as galáxias estão se afastando umas das outras, está acelerando sob a influência da energia escura misteriosa.

No entanto, a natureza das supernovas termonucleares é mal compreendida, e tem havido intenso debate sobre a identidade das estrelas antes de explodirem. Ao revelar o intervalo da idade das estrelas que explodem, novas descobertas fornecem algumas pistas importantes para resolver este mistério. Os resultados correspondem a um cenário no qual as supernovas termonucleares são o produto da fusão de um par de anãs brancas. Observações futuras com a próxima geração de imagens da câmera Subaru, a Hyper Suprime-Cam, permitirá a descoberta de amostras maiores de supernovas mais distantes.

Fonte: Astro News