A bolha perfeita Teleios intriga astrónomos na Via Láctea

A Via Láctea abriga fenómenos realmente estranhos, mas uma descoberta recente deixou astrónomos genuinamente perplexos.

Dados recolhidos por um radiotelescópio extremamente potente revelaram algo que parece ser uma bolha perfeitamente esférica. Em linhas gerais, sabe-se do que se trata - é a esfera de material em expansão lançada por uma estrela ao explodir, um remanescente de supernova -, porém a forma como isso se formou é um quebra-cabeças bem maior.

Uma grande equipa internacional, liderada pelo astrofísico Miroslav Filipović, da Universidade do Oeste de Sydney (Austrália), baptizou o objecto de Teleios, em referência ao termo grego antigo para “perfeição”. Depois de analisar exaustivamente as hipóteses, os cientistas concluem que será preciso recolher mais dados para entender a origem desta estrutura.

A análise foi submetida à revista Publicações da Sociedade Astronómica da Austrália e também está disponível no repositório de preprints arXiv.

O que o ASKAP detectou no levantamento EMU

O Pathfinder da Matriz de Quilómetro Quadrado Australiana (ASKAP) tem revelado um verdadeiro tesouro de círculos peculiares no céu, graças ao levantamento Mapa Evolutivo do Universo (EMU). Alguns destes anéis, a distâncias intergalácticas, têm sido particularmente difíceis de interpretar - como os conhecidos Círculos de Rádio Estranhos (ORCs).

O Teleios, por estar dentro da Via Láctea, não partilha a mesma história de origem dos ORCs encontrados no cosmos profundo. Ainda assim, embora seja um objecto mais próximo (e, portanto, menor), a dificuldade em determinar com precisão a que distância ele está transformou-se num obstáculo central para compreender o seu passado.

Emissão apenas em rádio: um indício importante

Filipović e os colegas fizeram uma avaliação minuciosa do Teleios e verificaram que ele brilha de forma ténue apenas em comprimentos de onda de rádio. As características desse brilho apontam que o mais provável é que se trate do remanescente de uma supernova do Tipo Ia - uma das supernovas mais luminosas do Universo.

Supernovas do Tipo Ia acontecem quando uma anã branca, num sistema binário fechado com uma estrela companheira, suga tanto material da vizinha que ultrapassa o seu limite de massa e explode.

Até aqui, tudo parece relativamente directo. O problema é que estimar distâncias no espaço é surpreendentemente difícil.

Distância incerta, tamanho e idade do Teleios

A equipa conseguiu calcular estimativas para a distância do Teleios, mas não foi possível restringir o valor para além de duas opções: cerca de 7,175 anos-luz ou cerca de 25,114 anos-luz.

Como é de esperar, cada uma dessas distâncias implicaria uma evolução muito diferente para o Teleios. Como os objectos aparentam ser menores quanto mais longe estão, as duas hipóteses levam a tamanhos muito distintos para a bolha. Se estiver na distância menor, o remanescente de supernova teria 46 anos-luz de diâmetro. Se estiver na maior, o diâmetro seria de 157 anos-luz.

Um remanescente de supernova costuma ser uma nuvem de material em expansão - e cada escala sugere uma idade diferente. A opção mais próxima aponta para um remanescente mais jovem, com menos tempo para crescer: menos de 1,000 anos. Já na opção mais distante, a idade teria de ser superior a 10,000 anos.

Cenários de supernova e o enigma da ausência de raios X

O entrave é que, nos dois cenários, modelos evolutivos de supernovas do Tipo Ia indicam que também deveria haver emissão em raios X. O facto de não se detectarem raios X torna a interpretação desconcertante.

Os autores consideram ainda outra possibilidade: o Teleios ser o remanescente de uma supernova do Tipo Iax, uma variante do Tipo Ia que não destrói completamente a anã branca, deixando para trás uma estrela remanescente “zumbi”. Esta opção encaixa bem nas propriedades de emissão do Teleios, mas exigiria que ele estivesse muito mais perto - por volta de 3,262 anos-luz.

Nesse caso, o Teleios seria bem menor, com cerca de 11 anos-luz de diâmetro. Existe até uma estrela aproximadamente nessa distância que poderia ser candidata a remanescente “zumbi”… mas nenhuma das outras medições independentes para a distância do Teleios indica que ele possa estar tão próximo.

A simetria quase perfeita do remanescente

Com tantos impasses, a característica mais chamativa - a simetria quase perfeita do remanescente - acaba ficando um pouco em segundo plano. Remanescentes de supernova quase sempre exibem alguma assimetria. A própria explosão pode não ser uniforme; o material em expansão pode colidir com gás ou poeira interestelar já presente na região; e, com o tempo, a concha expande o suficiente para começar a fragmentar.

No entanto, se a supernova for simétrica e ocorrer numa região do espaço suficientemente “vazia”, a expansão pode manter-se regular. Nesse caso, o remanescente ainda não teria atingido a fase de fragmentação. É raro observar algo assim, mas não é impossível - o que, por si só, torna o Teleios um achado particularmente interessante.

Ainda será necessário observá-lo com mais detalhe para reconstruir a sua história.

“Fizemos uma exploração exaustiva do possível estado evolutivo da supernova com base no seu brilho de superfície, tamanho aparente e possíveis distâncias”, escrevem os investigadores.

“Todos os cenários possíveis têm desafios, especialmente considerando a falta de emissão de raios X que se espera ser detectável com base na nossa modelação evolutiva. Embora consideremos o cenário do Tipo Ia o mais provável, observamos que não há evidência directa disponível para confirmar definitivamente qualquer cenário e são necessárias novas observações sensíveis e de alta resolução deste objecto.”

O artigo pode ser lido no arXiv.