A explosão observada no céu há mais de oito séculos provavelmente não conseguiu destruir completamente a estrela que a produziu.
Em 1181, astrônomos chineses e japoneses descreveram uma nova estrela visível por quase seis meses. Na realidade, tratava-se de uma supernova, mas seu remanescente permaneceu muito tempo sem ser encontrado. Uma nebulosa descoberta muito mais tarde, chamada Pa 30, está no local correto e apresenta uma idade compatível com esse evento histórico.
Representação artística do remanescente de supernova Pa 30. Os filamentos de enxofre irradiam ao redor da estrela sobrevivente localizada no centro.
Crédito: W. M. Keck Observatory / Adam Makarenko.
Pa 30 tem uma aparência incomum. Longos filamentos irradiam ao redor de seu centro, dando ao conjunto uma forma que lembra um dente-de-leão. No meio, ainda há um objeto estelar extremamente quente. Essa sobrevivente constitui uma pista importante: a explosão provavelmente não dispersou completamente a estrela original.
Para examinar esse cenário, os pesquisadores mapearam parte do remanescente em três dimensões. Eles utilizaram o Keck Cosmic Web Imager, instalado no observatório Keck, no Havaí. Esse instrumento mede a luz em cada ponto e permite deduzir a velocidade da matéria graças ao deslocamento de suas linhas espectrais.
Os filamentos se movem a aproximadamente 1.000 km/s. Sobretudo, seu movimento permanece próximo de uma expansão livre: eles parecem avançar desde a explosão sem terem sido fortemente desacelerados. Ao retrocederem suas trajetórias, os pesquisadores obtêm uma data compatível com o ano de 1181. Isso reforça fortemente a identificação de Pa 30 como remanescente da supernova histórica.
Imagem composta do remanescente Pa 30 que combina os raios X do Chandra e do XMM-Newton, o infravermelho do WISE e a luz visível.
Crédito: NASA/CXC/U. Manitoba/C. Treyturik ; ESA ; NOIRLab/MDM/Dartmouth/R. Fesen ; NASA/JPL-Caltech.
O mapa também revela uma grande cavidade no centro da estrutura filamentar. Os filamentos começam bruscamente a uma certa distância do centro, perto da borda de um anel já observado no infravermelho. A quantidade de matéria também não está distribuída de forma idêntica em todas as direções, um possível sinal de uma explosão assimétrica.
O evento provavelmente pertence a uma categoria rara chamada supernova do tipo Iax. Nesse cenário, uma anã branca sofre uma explosão termonuclear menos destrutiva que a de uma supernova clássica do tipo Ia. Parte do astro pode então sobreviver. É essa sobrevivente que às vezes chamamos de « estrela zumbi ».
Os registros históricos apontam no mesmo sentido. A supernova de 1181 era menos luminosa que as grandes explosões estelares normalmente visíveis a olho nu durante meses. Uma explosão termonuclear incompleta poderia explicar tanto essa baixa luminosidade quanto a presença atual de um remanescente estelar no centro.
Uma pergunta permanece: ninguém ainda sabe exatamente como os impressionantes filamentos de Pa 30 se formaram. Uma onda de choque retornando para o interior poderia ter comprimido matéria e produzido essas estruturas. Novas observações deverão determinar se esse mecanismo corresponde realmente à geometria observada.