Nuvens brilhantes cercam uma estrela em explosão na primeira imagem impressionante de uma missão da NASA

Pouco mais de dois meses após seu lançamento no espaço, o mais novo explorador da NASA – o Explorer X-ray Imaging, ou IXPE – compartilhou suas primeiras imagens.

E eles são incríveis. As imagens oferecem um vislumbre de Cassiopeia A, o famoso remanescente de uma supernova ou estrela explosiva.

Nuvens gasosas roxas brilhantes podem ser vistas ao redor do remanescente da estrela. Essas 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.

Paolo Sovita, investigador principal italiano do IXPE no Instituto Nacional de Astrofísica de Roma, em comunicado.

A espaçonave, um esforço colaborativo entre a NASA e a Agência Espacial Italiana, carrega três telescópios. Embora Cassiopeia A tenha sido observada anteriormente usando outros telescópios, o IXPE foi projetado para revelar novos insights sobre alguns dos objetos mais extremos do universo, como supernovas, buracos negros e estrelas de nêutrons.

Esta imagem IXPE determina a intensidade dos raios-X provenientes de Cassiopeia A. As cores, incluindo roxo frio, azul, vermelho e branco, correspondem ao aumento do brilho dos raios-X.

O remanescente de Cassiopeia A é uma supernova localizada a 11.000 anos-luz da Terra. Agora é uma bolha gigante de gás quente em expansão, o remanescente mais jovem conhecido de uma explosão de supernova, que remonta a 340 anos, em nossa Via Láctea. A luz desta supernova atingiu a Terra pela primeira vez na década de 1770.

Os raios X são ondas de luz de alta energia que são geradas a partir de extremos. No espaço, essas condições extremas incluem campos magnéticos fortes, colisões entre objetos, explosões, temperaturas escaldantes e rotação rápida.

Essa luz é praticamente codificada pela assinatura do que ela criou, mas a atmosfera da Terra impede que os raios X cheguem à Terra. É por isso que os cientistas confiam em telescópios de raios-X no espaço.

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Que novos dados sobre Cassiopeia A. podem revelar

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Na nova imagem, os dados de raios-X anteriormente capturados pelo Observatório de Raios-X Chandra da NASA podem ser vistos em azul. O Chandra foi lançado em 1999 e imediatamente voltou sua atenção para Cassiopeia A, revelando um buraco negro ou estrela de nêutrons no centro do remanescente de supernova. Buracos negros e densas estrelas de nêutrons são frequentemente criados pelo violento evento da morte de uma estrela.

“A imagem do IXPE de Cassiopeia A é tão histórica quanto a imagem do Chandra do mesmo remanescente de supernova”, disse Martin Weiskopf, investigador principal do IXPE baseado no Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama, em um comunicado.

“Isso demonstra a capacidade do IXPE de obter novas informações sem precedentes sobre a Cassiopeia A, que agora está sob análise”.

A nova missão da NASA orbita 370 milhas (600 quilômetros) acima do equador da Terra e acaba de concluir uma fase de um mês de comissionamento e testes de sua instrumentação. Embora o IXPE não seja tão grande quanto o Chandra, é o primeiro observatório espacial desse tipo. O satélite pode ver um aspecto muitas vezes esquecido das fontes de raios cósmicos chamado polarização. A luz se torna polarizada quando passa por algo que faz com que suas partículas se espalhem.

Cada luz polarizada carrega o caráter único de sua fonte e o que ela atravessa no caminho. Enquanto as ondas de luz não polarizada podem vibrar em qualquer direção, a luz polarizada vibra apenas em uma direção.

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Os dados coletados pelo IXPE em Cassiopeia A podem ajudar os cientistas a medir quanta polarização varia no resto, que se estende por 10 anos-luz.

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Usar o IXPE para estudar a polarização cósmica de raios-X pode ajudar os cientistas a entender melhor os remanescentes de supernovas, como buracos negros e estrelas de nêutrons, seus ambientes e como eles produzem raios-X. Essa perspectiva sobre os extremos cósmicos também pode revelar respostas para questões fundamentais maiores sobre a física.

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