Um novo par de olhos raios-X no universo permite-nos ver como nunca alguns objetos extremos.
Pouco mais de dois meses após ser lançado para o espaço, o mais recente explorador da NASA - o Imaging X-Ray Polarimetry Explorer, ou IXPE - partilhou as suas primeiras imagens.
E são deslumbrantes. As imagens mostram a Cassiopeia A, a famosa remanescente de uma supernova, ou o resultado da explosão de uma estrela.
Nuvens brilhantes de gases roxos podem ser vistas ao redor do remanescente da estrela. Estas nuvens foram criadas quando as ondas de choque da explosão aqueceram o gás circundante a temperaturas incrivelmente altas, acelerando partículas de alta energia chamadas raios cósmicos.
“A imagem do IXPE da Cassiopeia A é belíssima, e estamos ansiosos para analisar os dados de polarimetria para descobrir ainda mais sobre este remanescente de supernova”, disse Paolo Soffitta, o principal investigador italiano para o IXPE do Instituto Nacional de Astrofísica de Roma, numa declaração.
A nave, um esforço colaborativo entre a NASA e a Agência Espacial Italiana, transporta três telescópios. Embora a Cassiopeia A já tenha sido observada por outros telescópios, o IXPE foi projetado para revelar novos dados sobre alguns dos objetos mais extremos do universo, como as supernovas, os buracos negros e as estrelas de neutrões.
Os belos remanescentes da supernova Cassiopeia A estão localizados a cerca de 11 mil anos-luz da Terra. Agora é uma bolha gigante de gás quente em expansão, e é o mais jovem remanescente conhecido de uma explosão de supernova, que remonta há 340 anos, na nossa Via Láctea. A luz desta supernova atingiu a Terra pela primeira vez na década de 1670.
Os raios-X são ondas de luz cheias de energia que nascem de extremos. No espaço, essas condições intensas incluem campos magnéticos poderosos, colisões entre objetos, explosões, temperaturas escaldantes e rotações rápidas.
Esta luz é basicamente codificada com a assinatura do objeto que a gerou, mas a atmosfera da Terra impede que os raios-X atinjam o solo. É por isso que os cientistas dependem de telescópios de raios-X no espaço.
O que podem revelar os novos dados da Cassiopeia
Na nova imagem, os dados de raios-X anteriormente captados pelo Observatório de Raios-X Chandra da NASA podem ser vistos a azul. O Chandra foi lançado em 1999 e olhou imediatamente para a Cassiopeia A, revelando a presença de um buraco negro ou de uma estrela de neutrões no centro do remanescente da supernova. Os buracos negros e as estrelas densas de neutrões são muitas vezes criados pelo evento violento que é a morte de uma estrela.
“A imagem do IXPE da Cassiopeia A é tão histórica quanto a imagem do Chandra do mesmo remanescente da supernova”, disse em comunicado Martin C. Weisskopf, investigador principal do IXPE sediado no Centro de Voos Espaciais Marshall da NASA em Huntsville, no Alabama.
“Isso demonstra o potencial do IXPE para obter informações novas e nunca antes vistas sobre a Cassiopeia A, que está sob análise no momento.”
A nova missão da NASA orbita a 600 quilómetros acima do equador da Terra e acabou de encerrar uma fase de um mês de arranque e teste aos seus instrumentos. Embora o IXPE não seja tão grande quanto o Chandra, é o primeiro observatório espacial deste tipo. O satélite pode ver um aspeto muitas vezes ignorado das fontes de raios cósmicos, a chamada polarização. A luz torna-se polarizada quando passa por algo que faz com que as suas partículas se espalhem.
Toda a luz polarizada carrega a marca única da sua origem e daquilo que atravessou pelo caminho. Enquanto as ondas de luz não-polarizada podem vibrar em qualquer direção, a luz polarizada vibra apenas numa direção.
Os dados que o IXPE recolheu sobre a Cassiopeia A podem ajudar os cientistas a medir como a polarização varia no remanescente, que tem 10 anos-luz de diâmetro.
Usar o IXPE para estudar a polarização dos raios-X cósmicos pode ajudar os cientistas a entender melhor os vestígios de estrelas que explodiram, como os buracos negros e as estrelas de neutrões, os seus ambientes e como dão origem aos raios-X. Essa perspetiva sobre os objetos cósmicos extremos pode também revelar as respostas para questões fundamentais maiores sobre a física.
