O telescópio IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) da NASA capturou as primeiras imagens polarizadas de raios-X do remanescente de supernova SN 1006. Os novos resultados ampliam a compreensão dos cientistas sobre a relação entre campos magnéticos e o fluxo de partículas de alta energia provenientes de estrelas em explosão. “Campos magnéticos são extremamente difíceis de medir, mas o IXPE oferece uma maneira eficiente de sondá-los”, disse o Dr. Ping Zhou, astrofísico na Universidade de Nanjing em Jiangsu, China, e autor principal de um novo artigo sobre as descobertas, publicado no The Astrophysical Journal.
“Agora podemos ver que os campos magnéticos da SN 1006 são turbulentos, mas também apresentam uma direção organizada.” Situada a cerca de 6.500 anos-luz da Terra na constelação de Lúpus, a SN 1006 é tudo o que resta após uma explosão titânica, que ocorreu quando dois anãs brancas se fundiram ou quando uma anã branca puxou massa demais de uma estrela companheira. Inicialmente avistada na primavera de 1006 EC por observadores da China, Japão, Europa e mundo árabe, sua luz foi visível a olho nu por pelo menos três anos. Astrônomos modernos ainda a consideram o evento estelar mais brilhante da história registrada.
Desde o início da observação moderna, os pesquisadores identificaram a estranha estrutura dupla do remanescente, marcadamente diferente de outros remanescentes de supernova arredondados. Ele também possui “limbos” ou bordas brilhantes identificáveis nas bandas de raios-X e raios gama. “Remanescentes de supernova próximos e brilhantes em raios-X, como a SN 1006, são idealmente adequados para medições com o IXPE, dada a combinação do IXPE de sensibilidade à polarização de raios-X com a capacidade de resolver espacialmente as regiões de emissão”, disse Douglas Swartz, pesquisador da Universities Space Research Association no Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama.
“Esta capacidade integrada é essencial para localizar os locais de aceleração de raios cósmicos.” Observações anteriores de raios-X da SN 1006 ofereceram a primeira evidência de que os remanescentes de supernova podem acelerar radicalmente os elétrons e ajudaram a identificar nebulosas em rápida expansão ao redor de estrelas explodidas como um berço para raios cósmicos altamente energéticos, que podem viajar a quase a velocidade da luz. Os cientistas supuseram que a estrutura única da SN 1006 está ligada à orientação de seu campo magnético e teorizaram que as ondas de choque da supernova no nordeste e sudoeste se movem na direção alinhada com o campo magnético e aceleram mais eficientemente as partículas de alta energia. As novas descobertas do IXPE ajudaram a validar e esclarecer essas teorias, disse o Dr. Yi-Jung Yang, astrofísico de alta energia na Universidade de Hong Kong e coautor do artigo.
“As propriedades de polarização obtidas a partir de nossa análise espectro-polarimétrica se alinham notavelmente bem com os resultados de outros métodos e observatórios de raios-X, destacando a confiabilidade e as fortes capacidades do IXPE”, disse Yang. Os pesquisadores afirmam que os resultados demonstram uma conexão entre os campos magnéticos e o fluxo de partículas de alta energia do remanescente. Os campos magnéticos na casca da SN 1006 estão um tanto desorganizados, segundo as descobertas do IXPE, mas ainda assim têm uma orientação preferencial.
À medida que a onda de choque da explosão original passa pelo gás circundante, os campos magnéticos se alinham com o movimento da onda de choque. Partículas carregadas são aprisionadas pelos campos magnéticos ao redor do ponto original da explosão, onde rapidamente recebem rajadas de aceleração. Essas partículas de alta energia em aceleração, por sua vez, transferem energia para manter os campos magnéticos fortes e turbulentos. O IXPE observou três remanescentes de supernova – Cassiopeia A, Tycho e agora SN 1006 – desde seu lançamento em dezembro de 2021, ajudando os cientistas a desenvolver uma compreensão mais abrangente da origem e dos processos dos campos magnéticos que cercam esses fenômenos.
Os cientistas ficaram surpresos ao descobrir que a SN 1006 é mais polarizada do que os outros dois remanescentes de supernova, mas que todos os três mostram campos magnéticos orientados de forma a apontar para fora do centro da explosão. À medida que os pesquisadores continuam a explorar os dados do IXPE, eles estão reorientando sua compreensão de como as partículas são aceleradas em objetos extremos como esses. O IXPE é uma colaboração entre a NASA e a Agência Espacial Italiana, com parceiros e colaboradores científicos em 12 países. O IXPE é liderado pelo Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama. A Ball Aerospace, com sede em Broomfield, Colorado, gerencia as operações da espaçonave juntamente com o Laboratório de Física Atmosférica e Espacial da Universidade do Colorado em Boulder.
Fonte:
https://www.nasa.gov/missions/ixpe/ixpe-untangles-theories-surrounding-historic-supernova-remnant/
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