Supernova de supergigante vermelha revela segredos do universo primitivo

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NASA, ESA, STScI, Wenlei Chen (UMN), Patrick Kelly (UMN), Hubble Frontier Fields

Uma equipa internacional de investigação liderada pela Universidade de Minnesota mediu a dimensão de uma estrela que explodiu há mais de 11 milénio milhões de anos.

Imagens detalhadas mostram o resfriamento da estrela em explosão e podem ajudar os cientistas a aprender mais sobre as estrelas e galáxias presentes no início do Universo.

O item científico foi publicado na revista Nature.

“Oriente é o primeiro olhar detalhado sobre uma supernova numa período muito precoce da evolução do Universo”, Supernova de supergigante vermelha revelam segredos do universo primitivo Patrick Kelly, coautor do item e professor associado na Faculdade de Ciências e Engenharia.

“É muito emocionante porque podemos aprender detalhes sobre uma estrela individual quando o Universo tinha menos de um-quinto da sua idade atual, e principiar a compreender se as estrelas que existiam há milhares de milhões de anos são diferentes das que se encontram nas proximidades”.

A supergigante vermelha em questão era murado de 500 vezes maior do que o Sol, e está localizada murado de 60 vezes mais longe do que qualquer outra supernova observada com levante pormenor.

NASA, ESA, STScI, Wenlei Chen (UMN), Patrick Kelly (UMN), Hubble Frontier Fields

O pintura esquerdo mostra a porção de Abell 370 onde apareceram as múltiplas imagens da supernova. O pintura A, uma formação de observações Hubble de 2011 a 2016, mostra as localizações da galáxia hospedeira com imagens múltiplas depois da supernova ter sumido. O pintura B, uma imagem Hubble de dezembro de 2010, mostra as três imagens da galáxia hospedeira e da supernova em diferentes fases da sua evolução. O pintura C, que subtrai a imagem no pintura B da imagem no pintura A, mostra três faces diferentes da supernova em evolução. Utilizando um processo de subtração de imagem semelhante para múltiplos filtros de dados, o pintura D mostra as diferentes cores da supernova em três fases diferentes da sua evolução.

Usando dados do Telescópio Espacial Hubble e do LBT (Large Binocular Telescope), os investigadores foram capazes de identificar múltiplas imagens detalhadas da supergigante vermelha devido a um maravilha chamado lente gravitacional, onde a volume, tal uma vez que a de uma galáxia, refolho a luz.

Isto amplia a luz emitida pela estrela.

“A lente gravitacional funciona uma vez que uma lupa proveniente e multiplica o poder do Hubble por um factor de oito”, disse Kelly.

“As imagens que capturámos mostram uma vez que a supernova era em diferentes idades, separadas por vários dias. Vemos a supernova a resfriar rapidamente, o que nos permite basicamente reconstruir o que aconteceu e estudar uma vez que a supernova arrefeceu nos seus primeiros dias com exclusivamente um conjunto de imagens. Isto permite-nos ver uma repetição de uma supernova”, acrescentou.

Os investigadores combinaram esta invenção com outra das descobertas de uma supernova por Kelly, em 2014, para prezar quantas estrelas estavam a explodir quando o Universo tinha exclusivamente uma pequena fração da sua idade atual. Descobriram que haviam provavelmente muito mais supernovas do que se pensava anteriormente.

“As supernovas de colapso do núcleo marcam a morte de estrelas massivas e de curta duração”, disse Wenlei Chen, primeiro responsável do item científico e investigador pós-doutorado da mesma Faculdade da Universidade de Minnesota.

“O número de supernovas de colapso do núcleo que detetamos pode ser usado para compreender quantas estrelas massivas foram formadas em galáxias quando o Universo era muito mais jovem”, concluiu Chen.

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