Astrônomos detectam que gigantesca explosão de estrela ocorrerá nas profundezas do espaço intergaláctico

Olhando muito além do sistema solar, astrônomos adicionaram uma previsão concreta de um evento importante acontecendo nas profundezas do espaço intergaláctico: uma gigantesca explosão de uma estrela, apelidada de Supernova Requiem, por volta do ano 2037. 

Embora esta retransmissão não seja visível a olho nu, alguns futuros telescópios devem ser capazes de detectá-lo, como detalhado pela Agência Espacial Americana (NASA), por meio de comunicado,

Acontece que essa aparência futura será a quarta visão conhecida da mesma supernova, ampliada, iluminada e dividida em imagens separadas por um enorme aglomerado de galáxias em primeiro plano agindo como lentes de zoom cósmico. 

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Três imagens da supernova foram encontradas pela primeira vez a partir de dados de arquivo obtidos em 2016 pelo telescópio espacial Hubble da NASA.

As imagens múltiplas são produzidas pela poderosa gravidade do aglomerado de galáxias monstruosas, que distorce e amplia a luz da supernova muito atrás dela, um efeito chamado lente gravitacional. 

Como detalhado pela NASA, previsto pela primeira vez por Albert Einstein, esse efeito é semelhante a uma lente de vidro que curva a luz para ampliar a imagem de um objeto distante.

As imagens de supernova com três lentes, vistas como pequenos pontos capturados em um único instantâneo do Hubble, representam a luz do resultado da gigantesca explosão. Os pontos variam em brilho e cor, o que significa três fases diferentes da explosão de desbotamento à medida que esfria ao longo do tempo.

A luz que o Hubble capturou do aglomerado, MACS J0138.0-2155, levou cerca de quatro bilhões de anos para chegar à Terra. A luz do Supernova Requiem precisou de cerca de 10 bilhões de anos para sua jornada, com base na distância de sua galáxia hospedeira.

Astrônomos detectam que gigantesca explosão de estrela ocorrerá nas profundezas do espaço intergaláctico

A previsão da equipe do aparecimento de retorno da supernova é baseada em modelos de computador do aglomerado, que descrevem os vários caminhos que a luz da supernova está tomando através do labirinto de matéria escura aglomerada no agrupamento galáctico. 

Como detalhado pela NASA, a matéria escura é um material invisível que compreende a maior parte da matéria do universo e é o andaime sobre o qual as galáxias e aglomerados de galáxias são construídos.

Cada imagem ampliada segue uma rota diferente através do aglomerado e chega à Terra em um momento diferente, devido, em parte, às diferenças no comprimento dos caminhos que a luz da supernova seguiu.

Ele compara os vários caminhos da luz da supernova com vários trens que saem de uma estação ao mesmo tempo, todos viajando na mesma velocidade e indo para o mesmo local. Cada trem, no entanto, segue uma rota diferente, e a distância para cada rota não é a mesma. 

Como detalhado pela NASA, como os trens viajam por diferentes comprimentos de trilhos em diferentes terrenos, eles não chegam ao seu destino ao mesmo tempo.

Além disso, a imagem da supernova com lente prevista para aparecer em 2037 fica atrás das outras imagens da mesma supernova porque sua luz viaja diretamente pelo meio do aglomerado, onde reside a quantidade mais densa de matéria escura. 

A imensa massa do aglomerado dobra a luz, produzindo o atraso de tempo mais longo.

Profundezas do espaço intergaláctico – gigantesca explosão

As imagens da supernova com lente foram descobertas em 2019 por Gabe Brammer, um co-autor do estudo no Cosmic Dawn Center do Niels Bohr Institute da Universidade de Copenhagen, na Dinamarca. 

Brammer avistou as imagens espelhadas de supernova enquanto analisava galáxias distantes ampliadas por aglomerados massivos de galáxias em primeiro plano como parte de um programa em andamento do Hubble chamado REsolved QUIEscent Magnified Galaxies (REQUIEM).

Como detalhado pela NASA,  ele estava comparando novos dados do REQUIEM de 2019 com imagens de arquivo tiradas em 2016 de um programa de ciências diferente do Hubble. 

Um minúsculo objeto vermelho nos dados de 2016 chamou sua atenção, que ele inicialmente pensou ser uma galáxia longínqua. Mas ele havia desaparecido nas imagens de 2019.

Brammer se juntou a Rodney para conduzir uma análise mais aprofundada do sistema. As imagens da supernova com lente são organizadas em um arco ao redor do núcleo do aglomerado. Eles aparecem como pequenos pontos próximos às feições laranja manchadas que se acredita serem os instantâneos ampliados da galáxia hospedeira da supernova.

O co-autor do estudo Johan Richard, da Universidade de Lyon, na França, produziu um mapa da quantidade de matéria escura no aglomerado, inferida das lentes que ele produz. 

Como detalhado pela NASA,  o mapa mostra as localizações previstas de objetos com lente. Prevê-se que esta supernova apareça novamente em 2042, mas será tão fraca que a equipe de pesquisa pensa que não será visível.

Telescópio Espacial da NASA

Pegar a repetição do evento explosivo ajudará os astrônomos a medir os atrasos de tempo entre as quatro imagens de supernova, o que oferecerá pistas sobre o tipo de terreno deformado que a luz da estrela explodida teve que cobrir. Munidos dessas medidas, os pesquisadores podem ajustar os modelos que mapeiam a massa do aglomerado. 

O desenvolvimento de mapas precisos de matéria escura de aglomerados massivos de galáxias é outra maneira de os astrônomos medirem a taxa de expansão do universo e investigarem a natureza da energia escura, uma forma misteriosa de energia que atua contra a gravidade e faz com que o cosmos se expanda em um ritmo mais rápido.

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Detectar imagens de supernovas com lentes se tornará cada vez mais comum nos próximos 20 anos com o lançamento do Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA e o início das operações no Observatório Vera C. Rubin. Ambos os telescópios observarão grandes áreas do céu, o que lhes permitirá localizar dezenas de supernovas com múltiplas imagens.

Ainda de acordo com as informações, futuros telescópios, como o James Webb Space Telescope da NASA, também podem detectar a luz da supernova Requiem em outras épocas da explosão. Confira:

Texto com informações da NASA

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