É possível prever quando ocorrerá uma supernova? Lembremos que a ciência não se faz somente de análise de dados retirados de um laboratório logo após uma experiência. Ou, adaptando para o mundo da astronomia, logo depois de uma observação. Também está no seu escopo o poder de fazer previsões. Quando conhecemos um objeto ou fenômeno suficientemente bem, é possível fazer estimativas sobre o seu futuro a partir de modelos.
Temos, por exemplo, o caso de eclipses solares e lunares. Para esse fenômenos, podemos saber quando eles se iniciarão com uma ótima precisão. Inclusive, na escala de segundos. Isso porque apesar da ciência ser regida por incertezas e margens de erro, conhecemos bem os parâmetros envolvidos nos eclipses. Para as supernovas, as coisas são mais complexas. As variáveis são menos conhecidas, apesar do grande sucesso da teoria atual da evolução estelar. Apesar disso, podemos prever as explosões estelares dentro de uma certa margem com boa confiança. Sabemos que a estrela Betelgeuse, por exemplo, se aproxima de uma explosão.
Agora, por serem implosões do material de uma estrela, supernovas devem ser observada apenas uma vez por astro. A história foi diferente, contudo, para a supernova Requiem. Isso porque ela não só já foi observada três vezes, como deve aparecer de novo em nosso céu.
As lentes gravitacionais
A explicação por trás da história da supernova repetida nos leva a um dos grandes gênios da ciência do século XX. Albert Einstein publicou em 1905 cinco artigos que mudariam o curso da história. Em um deles, Einstein formulou respostas para problemas importantes da época através da teoria da relatividade especial. O físico postulou que as leis da física deveriam ser idênticas para qualquer sistema de referência não-acelerado. Também coloca que a velocidade da luz deveria ser a mesma para qualquer observador. E isso independente do movimento da fonte de luz. Uma das consequências disso para a teoria é a unificação de espaço e tempo como quatro dimensões inseparáveis, ao invés de 3 dimensões espaciais e uma temporal.
Mais tarde, Einstein expande seu trabalho a fim de explicar a gravitação por meio do espaço-tempo. Já sabíamos, desde Newton, que a gravidade é resultado da massa dos corpos. Na teoria da relatividade geral, porém, as massas distorceriam o espaço-tempo de forma que outros objetos seriam atraídos como resultado da curvatura em seu “tecido”. Até mesmo o caminho da luz seria curvado pela massa dos objetos, portanto. Foi exatamente o que astrônomos verificaram aqui no Brasil, na cidade de Sobral-CE, em 1919, ao observarem um eclipse solar.
Em razão da relatividade geral, podemos ver um dos fenômenos mais curiosos do universo. Objetos de grandes massas, como galáxias e buracos negros, podem estar entre nós e outro corpo celeste. Podem, assim, dobrar a luz do segundo objeto de diferentes maneiras. Inclusive, fazer com o que o objeto pareça estar multiplicado. Por isso, chamamos esses objetos de lentes gravitacionais. E elas são a chave para entendermos o que ocorre com a supernova Requiem.
Supernova vezes quatro
Um artigo recente na revista Nature Astronomy relata sobre três imagens da supernova Requiem, em posições diferentes, a partir dos arquivos do telescópio Hubble. Em uma imagem mais recente, contudo, os três pontos de luz desapareceram. Isso se dá porque a supernova está na mesma região de um aglomerado gigante de galáxias. O grupo de objetos é tão massivo que multiplica a luz da supernova em várias imagens. Nem todos os raios de luz curvados pela lente, porém, levam o mesmo tempo para chegarem aqui. A gravidade no centro do aglomerado é maior e o raio de luz que passar por lá deve demorar mais para ser visto por nós.
Os cientistas preveem uma nova aparição da supernova em 2037. A previsão é realizada através de cálculos que modelam a passagem de luz pelo aglomerado. Os modelos incluem também a grande quantidade de matéria escura que deve haver no grupo de galáxias. O fenômeno ainda tem chances de voltar em 2042, mas com brilho pouco visível. Entre as implicações de observar o retorno da supernova, estão obter melhores informações sobre o mapeamento de matéria escura em aglomerados de galáxias. Assim, podemos conhecer mais também sobre a taxa de expansão do universo e sobre a natureza da chamada energia escura.
