Previsão de explosão de supernovas maciças

Por que é que algumas estrelas velhas de grande massa longe da Via Láctea não explodem em um fenômeno supernova? 

Por intermédio do recém-lançado NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) será possível efetuar uma varredura do entulho de supernovas após a explosão captando raios X de alta energia. A distribuição do material em um remanescente de supernova informa muito a respeito da explosão original. Um elemento de interesse particular é de titânio-44. A criação deste isótopo de titânio através da fusão nuclear requer uma certa combinação de energia, pressão, e matérias-primas. Dentro da estrela em colapso, onde a combinação ocorre a uma profundidade que é muito especial. Tudo abaixo sucumbe à gravidade e colapsa para formar um buraco negro. Tudo acima será soprado para fora na explosão. O Titanium-44 é criado nesta ejeção. O NuSTAR irá mapear a distribuição de titânio-44 em remanescentes de supernovas, em busca de evidências de assimetrias.

Assim, o padrão de como o titânio-44 está espalhado ao longo de um remanescente de supernova pode revelar muito sobre o que aconteceu naquele limiar crucial durante a explosão. E com essa informação, os cientistas podem ser capazes de descobrir o que há de errado em simulações por computador.Alguns pesquisadores acreditam que os modelos computacionais são muito simétricos. Até recentemente, mesmo com poderosos supercomputadores, apenas foi possível simular um pedaço unidimensional de uma estrela, assumindo que o resto da estrela se comporta de forma semelhante, fazendo com que a implosão simulada é a mesma em todas as direções radiais. 

Em um colapso assimétrico, as forças externas podem romper em alguns lugares, mesmo que a queda da gravidade é avassaladora em outros. Na verdade, simulações bidimensionais recentes sugerem que as assimetrias poderiam ajudar a resolver o mistério da supernova não explodir. Se o NuSTAR encontrar titânio-44 espalhado de maneira desigual, isso seria uma evidência de que as explosões foram também assimétricas.Para detectar titânio-44, o NuSTAR precisa de ser capaz de concentrar a energia muito elevada dos raios X. O Titanium-44 é radioativo, e quando ele decai libera fótons com uma energia de 68 keV (mil elétron-volts). Existente telescópios de raios X espaciais, tais como o Chandra da NASA que pode focar os raios X somente até cerca de 15 keV.

A equipe do NuSTAR passou anos aperfeiçoando técnicas de fabricação delicadas necessárias para fazer a óptica de alta precisão de raios X para operarem com energias tão elevadas em torno de 79 keV. A imagem acima é um modelo de supercomputador do núcleo colapsando de uma supernova. Observações NUSTAR de remanescentes de supernovas reais fornecerá dados vitais para esses modelos.

Fonte: http://www.cfa.harvard.edu