SN 1994 D na galáxia NGC 4526: uma vela padrão
 

AstrofísicaAstronomiaSN 1994 D na galáxia NGC 4526: uma vela padrão

Diógenes Henrique15 de janeiro de 20171510 min

Na imagem vemos a SN 1994 D, uma supernova de tipo Ia observada em março a maio 1994 nos arredores de NGC 4526, uma galáxia lenticular localizado na constelação de Virgem a cerca de 51 milhões de anos-luz do Sol. Uma supernova tipo Ia é uma subcategoria das estrelas Variáveis Cataclísmicas (VR’s) resultado de uma violenta explosão de uma estrela anã branca. Em outras palavras, uma supernova do tipo Ia é um tipo de supernova que ocorre em sistemas binários (duas estrelas em órbita entre si) em que uma das estrelas é uma anã branca. A outra estrela pode ser qualquer coisa, desde uma estrela gigante até uma anã branca ainda menor, ou, resumidamente, é um dos estágios finais das estrelas que consumiram todo o seu combustível.

Uma anã branca é o resíduo de uma estrela que completou o seu ciclo de vida normal e cessou sua fusão nuclear. Entretanto, anãs brancas do tipo comum de carbono-oxigênio são capazes de futuras reações de fusão, que liberam uma grande quantidade de energia se sua temperatura estiver alta o suficiente. Fisicamente, as anãs brancas de baixo índice de rotação são limitadas a massas que estão abaixo do limite de Chandrasekhar que representa a máxima massa possível para uma estrela do tipo anã branca, de cerca de 1,39 massas solares.

Esta imagem obtida pelo Telescópio Espacial Hubble mostra a galáxia NGC 4526 e sua supernova 1994D (parte inferior esquerda). Crédito: NASA/ESA
Esta imagem obtida pelo Telescópio Espacial Hubble mostra a galáxia NGC 4526 e sua supernova 1994D (parte inferior esquerda). Crédito: NASA/ESA Veja essa imagem em maior resolução aqui.

Essa é a massa máxima que pode ser suportada pela pressão de degenerescência dos elétrons (denomina-se matéria degenerada, ou ainda gás degenerado, aquela na qual uma fração importante da pressão provém do princípio de exclusão de Pauli, que estabelece que dois férmions não podem ter os mesmos números quânticos). Além desse limite, a anã branca entraria em colapso. Os férmions Um férmion é uma partícula que tem spin semi-inteiro (em unidades de \hbar) e obedece à estatística de Fermi-Dirac.[1] Recebem este nome em homenagem ao físico Enrico Fermi. Todas as partículas elementares ou são férmions ou bósons.

As Variáveis Cataclísmicas (VC’s) são sistemas estelares binários cerrados e semiligados (uma das estrelas preenche seu lobo equipotencial de Roche). Como resultado da perda de momento angular em uma configuração que abriga uma estrela secundária de menor massa que a primária (uma anã branca) temos a transferência de matéria entre as componentes do sistema, que se dá geralmente por uma corrente de gás em trajetória balística e um disco de acreção em torno da anã branca. Essa categoria de supernovas produz um consistente pico de luminosidade por causa da massa uniforme das anãs brancas que explodem pelo mecanismo de acreção (quando a anã branca está em um sistema estelar binário e absorve matéria da outra estrela).

A estabilidade desse valor permite que essas explosões sejam usadas como velas padrões* para medir a distância de suas galáxias hospedeiras porque a magnitude aparente (uma escala para comparação do brilho das estrelas desenvolvida pelo astrônomo grego Hiparco há mais de 2.000 anos) das supernovas depende sobretudo da distância.

Observação:

  1. Uma vela padrão é um objeto astronômico que possui uma luminosidade conhecida. Diversos métodos importantes permitindo determinar as distâncias em astronomia extragaláctica e em cosmologia baseiam-se nas velas padrões.

Referências:

  1. Site: do Observatório Europeu do Sul (ESO) – “Supernova 1994D in the galaxy NGC 4526”. <https://www.eso.org/public/images/ann11014a/>. Acesso em 15/01/2017.
  2. Site: NASA – Astronomy Picture of the Day (APOD) “Supernova 1994D and the Unexpected Universe”. <https://apod.nasa.gov/apod/ap981230.html> Acesso em 15/01/2017.
  3. Site: Wikipédia “Type Ia supernova” <https://en.wikipedia.org/wiki/Type_Ia_supernova> Acesso em 15/01/207.