A supernova SN 1957D | Supernova SN 1957D

Há mais de cinquenta anos, uma supernova foi descoberta em M83, uma galáxia espiral distante cerca de 15 milhões de anos-luz da Terra. Astrônomos utilizaram o Observatório Chandra de Raios X da Nasa para conseguir detectar pela primeira vez os raios X emitidos pelos restos da explosão da supernova.

Designada SN 1957D por ter sido a quarta supernova descoberta no ano de 1957, ela é uma das poucas localizadas fora da Via Láctea detectáveis, tanto em comprimentos de onda de luz óptica com de raios X, dácadas após sua explosão ter sido observada. Em 1981, astrônomos observaram os restos da estrela explodida em ondas de rádio, e depois, em 1987, os detectaram em comprimentos de luz óptica, anos depois de a luz da explosão em si ter-se tornado  indetectável.

Uma  observação relativamente breve, de cerca de 14 horas de duração, feita pelo Observatório Chandra de Raios X, em 2000 e 2001, não detectou raios X nos remanescentes de SN 1957D. No entanto, uma observação mais prolongada realizada em 2010 e 2011, num total de aproximadamente 8 dias e meio de tempo com o Chandra,  revelou a presença de emissões de raios X. A intensidade do brilho em raios X em 2000 e 2001 foi aproximadamente igual ou menor que a desta  imagem aprofundada.

Esta nova imagem de M83 obtida com o Chandra é uma das mais profundas observações de raios X já feitas de uma galáxia  espiral além da nossa. Esta vista de campo inteiro da galáxia espiral mostra os raios X de baixa, média e alta energia observados com o Chandra em vermelho, verde e azul, respectivamente.

Os novos dados em raios X dos remananescentes de SN 1957D fornecem importantes informações sobre a natureza dessa explosão, que astrônomos acreditam ter ocorrido quando uma estrela de grande massa teve seu combustível esgotado e entrou em colapso.

A distribuição dos raios X com energia indica que SN 1957D contém uma estrela de nêutrons, uma estrela densa que gira em altíssima velocidade, formada quando o núcleo da pré-supernova entrou em colapso. Esta estrela de nêutrons, ou pulsar, pode estar produzindo um aglomerado de partículas carregadas que viajam quase à velocidade da luz,  conhecido como nebulosa  pulsar de vento.

Se esta hipótese se confirmar, o pulsar em SN 1957D estará sendo observado a uma idade de 55 anos, um dos mais jovens pulsares já vistos. Os remanescentes de SN 1979C na galáxia M100 contêm outro candidato a pulsar mais jovem, mas os astrônomos ainda não têm certeza se há um buraco negro ou um pulsar no centro de SN 1979C.

More than fifty years ago, a supernova was discovered in M83, a spiral galaxy about 15 million light years from Earth. Astronomers have used NASA's Chandra X-ray Observatory to make the first detection of X-rays emitted by the debris from this explosion.

Named SN 1957D because it was the fourth supernova to be discovered in the year 1957, it is one of only a few located outside of the Milky Way galaxy that is detectable, in both radio and optical wavelengths, decades after its explosion was observed. In 1981, astronomers saw the remnant of the exploded star in radio waves, and then in 1987 they detected the remnant at optical wavelengths, years after the light from the explosion itself became undetectable.

A relatively short observation - about 14 hours long - from NASA's Chandra X-ray Observatory in 2000 and 2001 did not detect any X-rays from the remnant of SN 1957D. However, a much longer observation obtained in 2010 and 2011, totaling nearly 8 and 1/2 days of Chandra time, did reveal the presence of X-ray emission. The X-ray brightness in 2000 and 2001 was about the same as or lower than in this deep image.

This new Chandra image of M83 is one of the deepest X-ray observations ever made of a spiral galaxy beyond our own. This full-field view of the spiral galaxy shows the low, medium, and high-energy X-rays observed by Chandra in red, green, and blue respectively.

The new X-ray data from the remnant of SN 1957D provide important information about the nature of this explosion that astronomers think happened when a massive star ran out of fuel and collapsed. The distribution of X-rays with energy suggests that SN 1957D contains a neutron star, a rapidly spinning, dense star formed when the core of pre-supernova star collapsed. This neutron star, or pulsar, may be producing a cocoon of charged particles moving at close to the speed of light known as a pulsar wind nebula.

If this interpretation is confirmed, the pulsar in SN 1957D is observed at an age of 55 years, one of the youngest pulsars ever seen. The remnant of SN 1979C in the galaxy M100 contains another candidate for the youngest pulsar, but astronomers are still unsure whether there is a black hole or a pulsar at the center of SN 1979C.