Interação entre Galáxias gera Supernova

Algumas galáxias chegam tão próximo das suas vizinhas que ficam muito distorcidas. Mas estes encontros entre galáxias possuem outro efeito: são responsáveis pela origem de novas estrelas, algumas das quais explodem. O telescópio VLT do ESO obteve uma imagem única de um par de galáxias enganchadas, nas quais houve a génese de uma supernova.


A interacção entre as duas galáxias.
Fonte: ESO

Devido à importância das supernovas para estudos cosmológicos, em particular das supernovas do tipo Ia, elas são um dos objectos celestiais mais pretendidos pelos astrónomos. Por este motivo, os astrónomos já apontaram por diversas vezes o VLT para regiões do espaço onde existem trios de galáxias.

O objecto MCG-01-39-003 (parte de baixo à direita) é uma galáxia espiral peculiar que apresenta um gancho de uma dos lados, provavelmente devido à interacção com a sua vizinha, a galáxia espiral NGC 5917 (cima à direita). De facto, uma maior ampliação da imagem revela que a matéria é arrastada para fora de MCG-01-39-003 pela atracção de NGC 5917. Ambas as galáxias se encontram a cerca de 87 milhões de anos-luz na constelação de Balança.

A galáxia NGC 5917 (também conhecida como Arp 254 e MCG-01-39-002), é cerca de 750 mais ténue do que os objectos que podem ser observados à vista desarmada e tem cerca de 40,000 anos-luz de diâmetro. Foi descoberta em 1835 por William Herschel, que estranhamente parece não ter visto a sua companheira enganchada, apenas 2.5 vezes mais ténue.

Como é visto na parte de baixo à esquerda desta imagem excepcional do VLT, existe ainda uma outra bonita galáxia espiral barrada, ainda mais ténue e ainda sem nome, havendo ainda de fundo diversas pequenas galáxias que embelezam o fundo cósmico.

Mas a razão porque os astrónomos analisaram esta região foi devido ao facto de no ano passado uma estrela ter explodido nas vizinhanças do gancho. A supernova que foi chamada SN 2005cf, dado que foi a 84.ª a ser descoberta em 2005, foi avistada pelos astrónomos Pugh e Li usando o telescópio robótico KAIT a 28 de Maio. Parecia estar na ponte de material que liga MCG-01-39-003 a NGC5917. Uma análise posterior com o telescópio de 1,5 m do Observatório Whipple Observatory mostrou que esta supernova é do tipo Ia e que o material é ejectado a velocidades que vão até aos 15,000 km/s (ou seja, 54 milhões de quilómetros por hora!).

Imediatamente após a descoberta, a European Supernova Collaboration (ESC), liderada por Wolfgang Hillebrandt (do MPA em Garching, na Alemanha), começou uma campanha de observação a este objecto usando uma série de telescópios espalhados um pouco por todo o mundo.

Tem havido diversas indicações de que é de facto o contacto entre as galáxias que é responsável pelo aumento na formação de estrelas nestas regiões. Como consequência, espera-se que o número de supernovas do tipo Ia seja superior ao que se observa nas galáxias isoladas, pois a conjuntura favorece a explosão de estrelas massivas jovens. No entanto, a descoberta de pontes de contacto devido à interacção gravitacional entre as galáxias é um fenómeno relativamente raro. É por esta razão que a descoberta de SN2005cf próxima da matéria do gancho entre MCG-01-39-002 e MCG-01-39-003 constitui um caso muito interessante.

A supernova foi observada pela equipa da ESC durante toda a sua evolução. Agora, à medida que a supernova se torna cada vez mais ténue, são necessários telescópios cada vez maiores para a sua observação. Um ano após a sua descoberta, a supernova está já 700 vezes mais ténue.

A supernova foi observada pelo astrónomo do ESO Ferdinando Patat, que é membro da equipa liderada por Massimo Turatto (INAF-Padua, Italy), usando o VLT equipado com o instrumento FORS1. Os últimos estágios da evolução da supernova são muito importantes para analisar o material mais interior ejectado durante a explosão, de modo a poder compreender melhor o mecanismo da mesma.

“Curiosamente a supernova parece estar fora do material do gancho”, diz Ferdinando Patat. “O sistema original foi provavelmente arrancado de uma das duas galáxias e explodiu numa zona afastada do local onde havia nascido.”

Supernovas

Supernova é o nome dado aos corpos celestes surgidos após as explosões de estrelas (estimativa) com mais de 10 massas solares, que produzem objetos extremamente brilhantes, os quais declinam até se tornarem invisíveis, passadas algumas semanas ou meses. Em apenas alguns dias o seu brilho pode intensificar-se em 1 bilhão de vezes a partir de seu estado original, tornando a estrela tão brilhante quanto uma galáxia, mas, com o passar do tempo, sua temperatura e brilho diminuem até chegarem a um grau inferior aos primeiros.
Uma supernova possui todos os elementos da tabela periódica, consequentemente pode causar a extinção dos seres da Terra, mas também pode gerar vida.
A explosão de uma supernova pode expulsar para o espaço até 90% da matéria de uma estrela. O núcleo remanescente tem massa superior a 1,5 Massas solares, a Pressão de Degenerescência dos elétrons não é mais suficiente para manter o núcleo estável; então os elétrons colapsam com o núcleo, chocando-se com os prótons, originando nêutrons: o resultado é uma estrela composta de nêutrons, com aproximadamente 15 km de diametro e extremamente densa, conhecida como estrela de nêutrons ou Pulsar. Mas, quando a massa desse núcleo ultrapassa 3 massas solares, nem mesmo a Pressão de Degenerescência dos neutrons consegue manter o núcleo; então a estrela continua a se colapsar, dando origem a uma singularidade no espaço-tempo, conhecida como Buraco Negro, cuja Velocidade de Escape é um pouco maior do que a velocidade da luz.