A supernova de 1181 deixou nós de gás 10 vezes mais largos do que a órbita de Neptuno

Os rastos luminosos que irrompem de Pa 30 como um fogo-de-artifício congelado não são, afinal, rastos. Novas imagens do telescópio Gemini North, no Havai, mostram que cada filamento é uma cadeia de nós de gás enfiados como pérolas e que cada nó é suficientemente largo para comportar, cerca de dez vezes, as órbitas de todos os oito planetas.

Isto é importante porque Pa 30 é o único local da nossa galáxia onde os astrónomos podem estudar os detritos de um tipo raro e parcialmente falhado de explosão estelar, com a estrela sobrevivente ainda no seu interior. Os nós constituem o primeiro olhar de perto sobre a forma como esses detritos se fragmentaram, e a posição da estrela indica que a explosão foi muito mais uniforme do que a maioria das supernovas.

Pa 30 é o provável vestígio de uma «estrela convidada» que astrónomos da China e do Japão medievais, a par de fontes árabes, observaram brilhar na constelação de Cassiopeia. Hoje, a nebulosa assemelha-se à cabeça de uma semente de dente-de-leão: uma esfera de filamentos radiais em torno de uma estrela central extremamente quente. As novas observações, lideradas por Tim Cunningham, do Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, e Ilaria Caiazzo, do Institute of Science and Technology Austria (ISTA), revelam cerca de dez vezes mais destes filamentos do que qualquer imagem anterior.

«A região planetária do nosso sistema solar caberia em cada nó cerca de dez vezes, e ainda sobraria espaço», afirmou Caiazzo. «Os nós são de uma uniformidade impressionante. Estamos entusiasmados por tentar modelizá-los.»

Como o Gemini North revelou os nós na luz das estrelas

A equipa utilizou o Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS) do Gemini North, situado a mais de 4.200 metros de altitude no Maunakea. Em vez de recolher toda a luz visível, recorreu a filtros de banda estreita que deixam passar apenas o brilho de átomos específicos: enxofre ionizado, que brilha a vermelho, e oxigénio duplamente ionizado, que brilha em azul-esverdeado. Bloquear tudo o resto faz com que o gás ténue se destaque contra o povoado campo estelar que se encontra por detrás.

Na luz do enxofre, o número de filamentos detetados aumentou cerca de uma ordem de grandeza em comparação com estudos anteriores. Observados de perto, esses filamentos não eram linhas lisas, mas cascatas de nós ou aglomerados. As imagens de oxigénio forneceram um segundo resultado: a primeira confirmação de que o brilho difuso de oxigénio observado em trabalhos anteriores provém dos mesmos filamentos que o enxofre, e não de uma nuvem separada.

Medir os nós implicou trabalhar no limite daquilo que a atmosfera permite. A largura mediana de um filamento de enxofre foi de 0,7 segundos de arco, apenas ligeiramente superior ao desfoque de 0,5 segundos de arco provocado pelo ar acima do telescópio nessa noite. Esse pequeno excesso significa que os filamentos estão parcialmente resolvidos e implica um diâmetro típico dos nós de cerca de 10^16 centímetros, ou aproximadamente 100 mil milhões de quilómetros.

Pa 30 em números que se sentem

A órbita de Neptuno tem cerca de 9 mil milhões de quilómetros de diâmetro, pelo que um único nó em Pa 30 abrange mais de dez órbitas dessas dispostas lado a lado. Isto equivale a aproximadamente 670 vezes a distância entre a Terra e o Sol, e a nebulosa é atravessada por cadeias destes nós.

Pa 30 situa-se a cerca de 7.500 anos-luz da Terra. Pode parecer distante, mas está muito mais perto do que o centro da Via Láctea, a cerca de 26.000 anos-luz, e essa proximidade é precisamente a razão pela qual os nós podem ser observados. «Conseguimos ver tanto detalhe devido à proximidade de Pa 30 à Terra», afirmou Caiazzo.

A estrela no coração da nebulosa, catalogada como IRAS 00500+6713, atinge cerca de 200.000 graus Celsius, mais de 30 vezes a temperatura da superfície do Sol. Produz um vento de cerca de 16.000 quilómetros por segundo, mais de 5% da velocidade da luz. A supernova que a criou é uma de apenas cinco na Via Láctea observadas a partir da Terra antes da invenção do telescópio.

A estrela que nunca recebeu um impulso

A maioria das supernovas destrói a sua estrela ou deixa para trás um cadáver compacto. Pa 30 pertence a uma classe mais rara denominada Tipo Iax: explosões termonucleares incompletas e de menor energia que deixam um sobrevivente maltratado, apelidado de «estrela zombie». Os investigadores propuseram que esta terá começado como uma colisão entre duas anãs brancas, os remanescentes densos, do tamanho da Terra, de estrelas que esgotaram o seu combustível. Pa 30 é o único remanescente conhecido de Tipo Iax na Via Láctea. Existem alguns objetos semelhantes noutras galáxias, mas este é o único em que os telescópios conseguem ver o sobrevivente.

Em explosões assimétricas, a estrela sobrevivente recebe um «impulso» que a faz afastar-se do centro dos seus detritos. As imagens do Gemini colocam o centro da nebulosa exatamente onde está a estrela. A equipa estabeleceu um limite superior de cerca de 100 quilómetros por segundo para qualquer impulso lateral, minúsculo quando comparado com o próprio vento da estrela.

«As explosões conservam o momento. Se a explosão em si fosse perfeitamente simétrica, os ejecta também deveriam ser simétricos, e a estrela sobrevivente não deveria receber um impulso substancial», afirmou Caiazzo. «Praticamente não vemos a estrela a afastar-se de todo.»

O que os nós não esclarecem

As imagens mostram os nós, mas não o que os criou. Os investigadores sugerem que variações de temperatura ou densidade no gás em torno da estrela poderão ter fragmentado os detritos em expansão em aglomerados, mas nenhum modelo reproduziu ainda cadeias tão regulares. A própria descrição de Caiazzo — impressionantemente uniformes e à espera de serem modelizados — é uma questão em aberto, e não uma resposta.

A medição do tamanho assenta também numa margem reduzida. Os filamentos são apenas ligeiramente mais largos do que o desfoque atmosférico, pelo que o diâmetro dos nós é uma inferência a partir de perfis parcialmente resolvidos, e não uma medição direta e inequívoca de nós individuais. As imagens de oxigénio foram obtidas em piores condições, com larguras de cerca de 1 segundo de arco que correspondem ao próprio desfoque.

O limite do impulso aplica-se apenas ao movimento no plano do céu. As imagens não conseguem medir o movimento na nossa direção ou para longe de nós, e um estudo anterior do mesmo grupo, realizado com o Keck Cosmic Web Imager, encontrou mais detritos de um lado do que do outro ao longo da nossa linha de visão, o que, segundo os autores, poderá sugerir uma explosão assimétrica. Conciliar isso com uma estrela que quase não se deslocou lateralmente faz parte do trabalho ainda por concluir. Até a ligação à supernova histórica assenta numa idade, posição e luminosidade compatíveis, e não numa assinatura direta.

De estrela convidada a Pa 30

Segundo o NOIRLab, oito textos distintos registam o acontecimento. Os observadores assinalaram pela primeira vez a nova estrela entre 4 e 6 de agosto de 1181, e esta permaneceu visível em Cassiopeia durante 185 dias. Durante décadas, os astrónomos associaram-na a um remanescente chamado 3C 58, mas a idade estimada desse objeto nunca se ajustou confortavelmente.

O próprio Pa 30 só surgiu em 2013, quando a astrónoma amadora Dana Patchick o identificou em dados infravermelhos do Wide-field Infrared Survey Explorer da NASA, durante uma busca de ciência cidadã por nebulosas planetárias. Foi a 30.ª nebulosa que encontrou. Em 2021, uma equipa liderada por Andreas Ritter mediu uma onda de choque a deslocar-se a cerca de 1.100 quilómetros por segundo e uma idade de expansão de aproximadamente 1.000 anos, com uma posição no céu a menos de 3,5 graus dos relatos chineses e japoneses. Em 2024, Cunningham e Caiazzo utilizaram o Keck Cosmic Web Imager para mostrar que os detritos se deslocam para o exterior quase livremente, o que descreveram como uma forte confirmação de que a nebulosa provém do evento de 1181.

«Os registos históricos fiáveis de explosões estelares remontam apenas a cerca de mil anos. Tanto quanto sabemos, poderão muito bem existir remanescentes semelhantes ainda escondidos na escuridão da nossa própria galáxia», afirmou Cunningham.

Perguntas frequentes sobre Pa 30 e a supernova de 1181

O que é Pa 30?

Pa 30 é uma nebulosa na constelação de Cassiopeia, a cerca de 7.500 anos-luz de distância, composta por filamentos radiais de gás em torno de uma estrela sobrevivente muito quente. É o provável remanescente da supernova que fontes chinesas, japonesas e árabes registaram em 1181.

É possível ver hoje a supernova de 1181?

Não a olho nu. A explosão desvaneceu-se após cerca de seis meses, e o seu remanescente, Pa 30, é tão ténue que só foi identificado em 2013, em dados de levantamentos infravermelhos. Os seus filamentos surgem apenas em imagens profundas obtidas por grandes telescópios como o Gemini North.

O que é uma supernova de Tipo Iax?

É uma versão mais fraca e incompleta das explosões termonucleares que destroem anãs brancas. Em vez de desintegrar completamente a estrela, deixa um sobrevivente danificado, frequentemente designado por estrela zombie. Pa 30 é o único remanescente conhecido deste tipo na Via Láctea.

Qual é o tamanho dos nós em Pa 30?

O artigo estima um diâmetro típico dos nós de cerca de 10^16 centímetros, aproximadamente 100 mil milhões de quilómetros. Segundo a equipa, a região do nosso sistema solar que alberga os planetas caberia dentro de cada nó cerca de dez vezes.

O que se segue

A equipa pretende agora modelizar a forma como se formaram cadeias tão regulares de nós. Planeia também utilizar as características distintivas de Pa 30 como modelo para procurar remanescentes semelhantes na Via Láctea e em galáxias próximas. «A astronomia entrou na era dos grandes dados», afirmou Cunningham. «As nossas descobertas vão ajudar-nos a filtrar os enormes conjuntos de dados.» O estudo foi publicado em 6 de outubro de 2026 no The Astrophysical Journal.

Referência: Cunningham et al., «Detection of Knots in the Type Iax Supernova Remnant Pa 30», The Astrophysical Journal, 2026. DOI: 10.3847/1538-4357/ae9cb2

Etiquetas: astronomia, Supernova, anã branca, Gemini North, NOIRLab, Pa 30