Em artigos publicados recentemente, os pesquisadores estimaram a taxa de colapso do núcleo de supernova na Via Láctea em 1.63 ± 0.46 eventos por século. Portanto, dado o último evento de supernova, SN 1987A foi observado há 35 anos em 1987, o próximo evento de supernova na Via Láctea pode ser esperado a qualquer momento no futuro próximo.
Curso de vida de um estrela & Super Nova
Na escala de tempo de bilhões de anos, estrelas passam por um curso de vida, nascem, envelhecem e finalmente morrem com explosão e subsequente dispersão de materiais estelares em estrelas interestelares espaço como poeira ou nuvem.
A vida de um estrela começa em uma nebulosa (nuvem de poeira, hidrogênio, hélio e outros gases ionizados) quando o colapso gravitacional de uma nuvem gigante dá origem a uma protoestrela. Este continua a crescer com o acréscimo de gás e poeira até atingir sua massa final. A missa final do estrela determina seu tempo de vida, bem como o que acontece com a estrela durante sua vida.
Todos os Produtos estrelas derivam sua energia da fusão nuclear. A queima de combustível nuclear no núcleo cria uma forte pressão externa devido à alta temperatura central. Isso equilibra a força gravitacional interna. O equilíbrio é perturbado quando o combustível no núcleo acaba. A temperatura cai, a pressão externa diminui. Como resultado, a força gravitacional da compressão interna torna-se dominante, forçando o núcleo a contrair-se e a colapsar. O resultado final de uma estrela após o colapso depende da massa da estrela. No caso de estrelas supermassivas, quando o núcleo entra em colapso num curto espaço de tempo, cria enormes ondas de choque. A explosão poderosa e luminosa é chamada de supernova.
Este evento astronômico transitório ocorre durante o último estágio evolutivo de uma estrela e deixa para trás remanescentes de supernova. Dependendo da massa da estrela, o remanescente pode ser uma estrela de nêutrons ou uma buraco negro.
SN 1987A, a última supernova
O último evento de supernova foi SN 1987A, que foi visto no céu meridional há 35 anos, em fevereiro de 1987. Foi o primeiro evento de supernova visível a olho nu desde o Kepler em 1604. Localizado nas proximidades da Grande Nuvem de Magalhães (um satélite galáxia da Via Láctea), foi uma das estrelas em explosão mais brilhantes observadas em mais de 400 anos, que brilhou com o poder de 100 milhões de sóis durante vários meses e proporcionou uma oportunidade única para estudar as fases antes, durante e depois da morte de um estrela.
O estudo da supernova é importante
O estudo da supernova é útil de várias maneiras, como medir distâncias em espaço, compreensão da expansão universo e a natureza das estrelas como fábricas de todos os elementos que fazem tudo (inclusive nós) encontrados no universo. Os elementos mais pesados formados como resultado da fusão nuclear (de elementos mais leves) no núcleo das estrelas, bem como os elementos recém-criados durante o colapso do núcleo, são distribuídos por toda parte. espaço durante a explosão da supernova. As supernovas desempenham um papel fundamental na distribuição de elementos por todo o universo.
Infelizmente, não houve muitas oportunidades no passado para observar e estudar de perto a explosão de supernovas. Observação atenta e estudo da explosão de supernova dentro de nossa casa galáxia A Via Láctea seria notável porque o estudo nessas condições nunca poderia ser realizado em laboratórios na Terra. Daí a necessidade de detectar a supernova assim que ela começar. Mas como saber quando uma explosão de supernova está prestes a começar? Existe algum sistema de alerta precoce para impedir a explosão de supernovas?
Neutrino, o farol da explosão de supernova
No final do curso de vida, quando uma estrela fica sem elementos mais leves como combustível para a fusão nuclear que a alimenta, o impulso gravitacional para dentro domina e as camadas externas da estrela começam a cair para dentro. O núcleo começa a entrar em colapso e em poucos milissegundos o núcleo fica tão comprimido que elétrons e prótons se combinam para formar nêutrons e um neutrino é liberado para cada nêutron formado.
Os nêutrons assim formados constituem uma estrela de proto-nêutrons dentro do núcleo da estrela, sobre a qual o resto da estrela cai sob intenso campo gravitacional e se recupera. A onda de choque gerada desintegra a estrela deixando o único núcleo remanescente (uma estrela de nêutrons ou uma buraco negro dependendo da massa da estrela) atrás e o resto da massa da estrela se dispersa em interestelar espaço.
A enorme explosão de neutrinos produzido como resultado da fuga do colapso gravitacional do núcleo para o exterior espaço desimpedido devido à sua natureza não interativa com a matéria. Cerca de 99% da energia de ligação gravitacional escapa como neutrinos (à frente dos fótons que estão presos no campo) e atua como um farol que impede a explosão de uma supernova. Esses neutrinos podem ser capturados na Terra pelos observatórios de neutrinos que, por sua vez, atuam como um alerta precoce de uma possível observação óptica de uma explosão de supernova em breve.
Os neutrinos que escapam também fornecem uma janela única para acontecimentos extremos dentro de uma estrela em explosão que podem ter implicações na compreensão das forças fundamentais e partículas elementares.
Sistema de Alerta Antecipado de Supernova (SNEW)
No momento da última supernova de colapso de núcleo observada (SN1987A), o fenômeno foi observado a olho nu. Os neutrinos foram detectados por dois detectores de água Cherenkov, Kamiokande-II e o experimento Irvine-Michigan Brookhaven (IMB) que observou 19 eventos de interação de neutrinos. No entanto, a detecção de neutrinos pode atuar como farol ou alarme para impedir a observação óptica da supernova. Como resultado, vários observatórios e astrônomos não conseguiram agir a tempo de estudar e coletar dados.
Desde 1987, a astronomia de neutrinos avançou muito. Agora, o sistema de alerta de supernova SNWatch está programado para soar um alarme para os especialistas e organizações relevantes sobre um possível avistamento de supernova. E há uma rede de observatórios de neutrinos em todo o mundo, chamada Supernova Early Warning System (SNEWS), que combina sinais para melhorar a confiança em uma detecção. Qualquer atividade usual é notificada a um servidor SNEWS central por detectores individuais. Além disso, o SNEWS passou por uma atualização para o SNEWS 2.0 recentemente, que também produz alertas de baixa confiança.
Supernova iminente na Via Láctea
Observatórios de neutrinos espalhados pelo mundo têm como objetivo a primeira detecção de neutrinos resultantes do colapso do núcleo gravitacional das estrelas em nossa casa galáxia. O seu sucesso, portanto, depende muito da taxa de colapso do núcleo da supernova na Via Láctea.
Em artigos publicados recentemente, os pesquisadores estimaram a taxa de colapso do núcleo de supernova na Via Láctea em 1.63 ± 0.46 eventos por 100 anos; cerca de uma a duas supernovas por século. Além disso, as estimativas sugerem que o intervalo de tempo entre o colapso do núcleo da supernova na Via Láctea pode ser de 47 a 85 anos.
Portanto, dado o último evento de supernova, SN 1987A, foi observado há 35 anos, o próximo evento de supernova na Via Láctea pode ser esperado a qualquer momento num futuro próximo. Com os observatórios de neutrinos ligados em rede para detectar as primeiras explosões e o Sistema de Alerta Antecipado de Supernovas (SNEW) actualizado, os cientistas estarão em posição de observar de perto os próximos acontecimentos extremos associados à explosão de supernova de uma estrela moribunda. Este seria um evento importante e uma oportunidade única para estudar as fases antes, durante e depois da morte de uma estrela para uma melhor compreensão do universo.
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Fontes:
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