Posted by: Aba Cohen | June 9, 2011

Uma nova classe de supernovas

 

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UMA NOVA CLASSE DE SUPERNOVAS

A revista Nature de hoje, 09/06/2011 * (acesso restrito) publicou um artigo de autoria de R.M.Quimby et al, intitulado “Hydrogen-poor superluminous stellar explosions”, em que relatam a existência de um novo tipo de estrelas supernovas, cuja potência irradiada é 10 vezes mais intensa que as mais brilhantes até então conhecidas.

                                         créditos – Nature online de 09-06-2011

As supernovas comuns são estrelas que explodem emitindo durante alguns dias uma intensidade da ordem de bilhões de vezes sua intensidade original. Para que uma estrela possa se transformar em supernova, é necessário que ela tenha massa um pouco superior à massa solar e esteja num estágio evolutivo que inclua em sua composição quantidades expressivas de elementos como o carbono (12C) por exemplo. O processo que a leva a explodir pode ocorrer após o esgotamento do combustível nuclear. Sem poder gerar calor suficiente para manter os elétrons afastados do núcleos 12C, a gravidade seria capaz de espremer esses elétrons até bem próximo dos núcleos. Nesse estágio, a estrela seria uma anã branca, estágio que antecede aquele em que os elétrons entram para dentro do núcleo e que a transformaria em uma estrela de neutrons (se M>1,3 massas solares) e eventualmente num buraco negro (se M>3 massas solares). Para ocorrer a explosão de uma supernova a temperatura terá que atingir cerca de 600 milhões de Kelvin e densidades da ordem de 200 milhões de Kg/m3, condições suficientes para produzir a reação nuclear 12C + 12C => 20Ne +  4He. Esse processo é explosivo e libera uma quantidade descomunal de energia em diversos comprimentos de onda, além de partículas e sub partículas nucleares. Outros processos de explosão de supernovas incluem a síntese de núcleos de 56Ni´, todos eles de grandes pulsos de energia liberada. Uma das principais consequencias desse processo explosivo é a nucleossíntese de elementos de número atômico superior ao do 26Fe: essa fusão não é espontânea pois exige investimento de energia (sua fissão é que é espontânea); assim, a explosão de uma supernova gera núcleos com N>26.

Nessa nova descoberta, feita graças às informações obtidas com uso de técnicas de detecção e análise de radiação ultra-violeta em telescópios de alta resolução, não foram observadas linhas características do hidrogênio -portanto esse elemento não compõe as estrelas originais. As observações levaram os autores a concluir que essas estrelas (até o momento 4 do mesmo gênero foram observadas, emitindo grandes quantidades de radiação ultra-violeta) têm raios de 1010Km. No entanto, após explosão -cujo período de irradiação dura algumas semanas a mais que o usual- elas expandam com velocidades da ordem de 10.000 Km/s (3% da velocidade da luz). Esta descoberta poderá elucidar questões sobre a evolução de estrelas, galáxias e mesmo a respeito do Big Bang.
*agradecimentos a Ana Rita Araujo pela pronta informação da notícia no momento de sua publicação na Nature.


Responses

  1. nú, que doido

    • Thiago, é mais doido do que a gente pensa.

  2. Essa descoberta reforça a idéia de que o mecanismo da criação de “supernovas” ainda está em aberto. Embora não sendo um “expert” no assunto, quer me parecer que o brilho de uma supernova deverá ser devido principalmente à energia liberada no processo.
    Então, outros fenômenos deverão ter ocorrido para gerar o acréscimo da potência irradiada.
    Além dos processos termodinâmicos acima descritos, pergunto se interações dos escombros resultantes do processo de explosão seriam suficientes para explicar esse plus no brilho observado.
    Acrescente-se que em um estado mais avançado do processo, seria possivel a sua transformação em uma estrela de neutrons altamente magnetizada.
    Agora, uma especulação: seria possivel por algum motivo uma estrela de neutrons retardar seu “spin” e o excesso de energia resultante gerar tal acréscimo de potência observado?

    • Olá Léo, como sempre você apresenta questões novas e de dfícil resposta. Esta questão das novas supenovas está em aberto até mesmo para seus descobridores. Uma hipótese é de explosão por fusão de núcleos mais pesados (ex: Ni) em estrelas extremamente velhas. Devemos lembrar que os processos de fusão espontânea ocorrem até se atingir o 26Fe; para N>26 o processo espontâneo de liberar energia é o da fissão. Nessas novas supernovas os indícios são de fusão espontânea induzida (portanto N < 26) em estrelas extremamente velhas e desprovidas de H.

  3. http://www.tecmundo.com.br/ciencia/13613-descoberta-do-cern-pode-destruir-a-teoria-da-relatividade.htm

    ja pensou?😦

    • Olá Neto, agradeço sua mensagem e comento sobre o fato de alguns neutrinos terem sido detectados no observatório de Gran Sasso, na Itália -após terem viajado desde Genebra (CERN), num percurso de 730 Km, chegando antes de um feixe de luz que foi disparado junto com os neutrinos (escreverei também um post sobre o assunto). Começo afirmando que nós físicos estamos prontos a aceitar todas as provas experimentais que puderem ser reproduzidas, depois de devidamente questionados todos os possíveis revezes; no caso da notícia acima, “seria uma descoberta de enorme importancia” — mas tão somente “se for verdade”. É claro que terá que ser submetida a diversas outras provas e a consequencia disto implicará em o tempo poder rodar para trás… A grande discussão de causa e efeito ficando assim invertida: seria o caso da bala sair antes do gatilho ser puxado… Mas diversas possibilidades devem ser checadas, uma das primeiras teria que desconsiderar os neutrinos que viajariam em linha reta, atravessando rios, florestas e mesmo os Alpes (os neutrinos têm chances mínimas de serem barrados pela matéria) e certamente estes, indo em linha reta, chegariam antes que a luz percorresse os 730 km de fibras ópticas – esta, sim, é facilmente barrada pela matéria. Não se provou que os neutrinos que chegaram antes que a luz seguiram o mesmo trajeto da luz.


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