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Supernovas

Foi através da observação de supernovas tipo Ia (SN Ia) distantes que dois grupos de astrônomos constataram a expansão acelerada do Universo. Para que esta aceleração na expansão ocorra, faz-se necessária alguma forma de energia. Como não temos ideia de sua natureza, resolveu-se denominá-la de “energia escura”, da mesma forma que se chamou de “matéria escura” a outra componente importante do Universo de natureza ainda desconhecida. Usando supernovas Ia podemos avaliar o tamanho do Universo na época da explosão da SN Ia e sua distância até nós. De posse destes elementos podemos estimar a época que a SN Ia explodiu.

A distância da SN Ia – Uma propriedade importante deste tipo de estrela é que o brilho máximo atingido na explosão é aproximadamente o mesmo para toda a classe. Assim, temos uma chamada “vela padrão” para medir distâncias em escalas astronômicas muito grandes. Uma forma de vermos este efeito em nosso cotidiano, seria o de termos 2 lâmpadas de igual potência situadas a distâncias diferentes. Se uma delas apresenta um brilho quatro vezes maior que outra, sabemos que ela deve estar duas vezes mais próxima de nós do que a outra.

O tamanho do Universo na época da explosão da SN Ia – Esta determinação é feita através da observação do espectro da estrela, para medir o seu “desvio para o vermelho” (redshift), que é causado justamente pela expansão do Universo desde a explosão da estrela até a chegada a nós do brilho desta explosão, o que pode levar vários bilhões de anos. Quanto maior foi a expansão do Universo, maior é o desvio para o vermelho medido no espectro de uma SN Ia.

O resultado que se encontra é que estas supernovas “parecem” ter um brilho máximo na explosão da ordem de 25% menor do que o esperado se o Universo estivesse se expandindo a taxa constante.
A expectativa do levantamento DES é de detectar nas suas imagens aproximadamente 3000 SN Ia. Está sendo feito o monitoramento de regiões pré-estabelecidas que são visitadas com intervalos de tempo menor do que uma semana.

Logo em seu primeiro ano de observações, foi descoberta uma supernova tipo Ia “superluminosa” situada em uma galáxia a redshift 0,66 recebendo o nome DES13S2cmm (ver Figura 1).

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Figura 1 – Supernova DES13S2cmm. O painel da esquerda mostra uma composição de várias imagens obtidas em épocas diferentes que é usada como referência. A seta amarela indica a galáxia hospedeira da supernova. O painel central é uma imagem tomada quando a supernova descoberta estava no seu máximo de intensidade. O painel da direita é o resultado da diferença entre as duas imagens anteriores mostrando a DES13S2cmm no centro. Mais detalhes podem ser vistos na publicação.