O astrônomo Loren Anderson, professor na Eberly College of Arts and Sciences da Universidade da Virgínia Ocidental, está empenhado em pesquisar a Via Láctea em busca de detritos deixados por supernovas. Estas são explosões violentas que ocorrem quando estrelas massivas atingem o fim de suas vidas. Após a explosão de uma supernova, o material que fazia parte da estrela se expande para fora, formando uma concha ou “remanescente”. Segundo Anderson, o estudo desses remanescentes é “essencial para entender as propriedades e dinâmicas de nossa galáxia”, mas ele destaca uma discrepância severa entre o número de remanescentes de supernovas que esperaríamos encontrar e o número relativamente baixo que foi efetivamente detectado.
Até o momento, foram identificados entre 300 e 400 remanescentes de supernovas na Via Láctea. No entanto, estudos de galáxias semelhantes sugerem que esse número deveria estar mais próximo de 1.000. Com um financiamento de $331.170 da National Science Foundation, Anderson acredita que poderá dobrar o número de remanescentes de supernovas conhecidos até o final de seu estudo de três anos.
A identificação de remanescentes de supernovas requer dados sensíveis e pode ser um desafio. Anderson observa que esses remanescentes são frequentemente confundidos com as muito mais numerosas regiões HII, que são nuvens de plasma denso que circundam estrelas massivas. Para superar esses desafios, Anderson, em colaboração com o estudante de pós-graduação Timothy Faerber de Potomac, Maryland, utilizará dados de comprimento de onda de rádio dos telescópios Very Large Array e MeerKAT. Eles combinarão software de aprendizado de máquina com análise visual tradicional para identificar candidatos a remanescentes de supernovas. Este método permitirá a Anderson descobrir novos remanescentes, confirmar remanescentes suspeitos e remover remanescentes incorretamente identificados do catálogo.
“Este estudo é oportuno”, afirma Anderson, que também é membro do WVU Center for Gravitational Waves and Cosmology. “Dados recentes do MeerKAT permitem a busca mais sensível por remanescentes de supernovas até agora, e trabalhos recentes identificaram centenas de possíveis remanescentes que precisam ser confirmados. Já iniciamos uma busca inicial de alguns graus quadrados de dados GPS do telescópio MeerKAT e os resultados são incrivelmente promissores.”
Anderson acrescenta que sua metodologia é particularmente adequada para descobrir remanescentes de supernovas em partes congestionadas da galáxia interior, aumentando as chances de encontrar remanescentes mais novos que ainda não se dispersaram muito. Esses remanescentes “jovens e compactos” são especialmente valiosos para pesquisadores interessados nos impactos das supernovas na matéria e radiação interestelares.
Cada novo remanescente confirmado representa uma oportunidade para estudos detalhados, como a criação de reconstruções tridimensionais do material ejetado por uma explosão de supernova, ou para aprender mais sobre o que o choque de uma supernova faz com outras matérias na galáxia. O projeto também oferece a oportunidade de encontrar remanescentes de supernovas associados a pulsares, que são os núcleos ultra-densos e rotativos que permanecem após uma explosão de supernova. Pulsares são importantes porque seu “pulsar” altamente preciso permite que sirvam como relógios cósmicos para astrônomos, incluindo os colegas de Anderson que, em junho, ganharam as manchetes internacionais por descobrir ondulações no espaço-tempo, graças em grande parte ao seu estudo de pulsares.
O grupo de pesquisa de Anderson colaborará com a West Virginia Science Public Outreach Team (WV SPOT), que treina alunos de graduação da WVU para apresentações STEM para alunos do ensino fundamental e médio, tornando as salas de aula parte da ciência de ponta atual. Anderson observa que nenhuma das apresentações existentes do WV SPOT destaca supernovas, então eles desenvolverão um novo módulo que também fornecerá uma visão geral dos telescópios de rádio. A apresentação incorporará observações de remanescentes de supernovas que serão adquiridas ao vivo de um telescópio no observatório de Green Bank, proporcionando aos alunos uma experiência prática e em tempo real com a astronomia.
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