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

As estrias brilhantes que irrompem de Pa 30 como um fogo de artifício congelado não são estrias. Novas imagens do telescópio Gemini North, no Havaí, mostram que cada filamento é uma cadeia de nós de gás enfiados como pérolas, e cada nó é largo o suficiente para conter as órbitas de todos os oito planetas cerca de dez vezes.

Isso importa porque Pa 30 é o único lugar da nossa galáxia onde os astrônomos podem estudar os detritos de um tipo raro e meio falho de explosão estelar, com o sobrevivente ainda dentro dele. Os nós são o primeiro olhar detalhado de como esses detritos se fragmentaram, e a posição da estrela indica que a explosão foi muito mais simétrica do que a maioria das supernovas.

Pa 30 é o provável remanescente de uma “estrela convidada” que astrônomos na China e no Japão medievais, junto com fontes árabes, observaram brilhar na constelação de Cassiopeia. Hoje a nebulosa parece uma cabeça de dente-de-leão: uma esfera de filamentos radiais ao redor 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 desses filamentos do que qualquer imagem anterior.

“A região planetária do nosso sistema solar caberia em cada nó cerca de dez vezes, com espaço de sobra”, disse Caiazzo. “Os nós são notavelmente uniformes. Estamos animados para tentar modelá-los.”

Como o Gemini North extraiu os nós da luz estelar

A equipe usou o Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS) no Gemini North, que fica a mais de 4.200 metros de altitude no Maunakea. Em vez de coletar toda a luz visível, eles usaram filtros de banda estreita que deixam passar apenas o brilho de átomos específicos: enxofre ionizado, que brilha em vermelho, e oxigênio duplamente ionizado, que brilha em azul-esverdeado. Bloquear todo o resto faz com que o gás tênue se destaque contra o campo estelar denso atrás dele.

Na luz do enxofre, o número de filamentos detectados aumentou cerca de uma ordem de magnitude em comparação com estudos anteriores. Olhando de perto, esses filamentos não eram linhas suaves, mas cascatas de nós ou aglomerados. As imagens de oxigênio trouxeram um segundo resultado: a primeira confirmação de que o brilho difuso do oxigênio visto em observações anteriores vem dos mesmos filamentos que o enxofre, e não de uma nuvem separada.

Medir os nós significou trabalhar no limite do que a atmosfera permite. A largura mediana de um filamento de enxofre foi de 0,7 arcsegundo, apenas ligeiramente maior que o borrão de 0,5 arcsegundo do ar acima do telescópio naquela noite. Esse pequeno excesso significa que os filamentos estão parcialmente resolvidos, e implica um diâmetro típico de nó de cerca de 10^16 centímetros, ou aproximadamente 100 bilhões de quilômetros.

Pa 30 em números que você pode sentir

A órbita de Netuno tem cerca de 9 bilhões de quilômetros de diâmetro, então um único nó em Pa 30 abrange mais de dez delas lado a lado. Isso é aproximadamente 670 vezes a distância entre a Terra e o Sol, e a nebulosa é percorrida por cadeias desses nós.

Pa 30 está a cerca de 7.500 anos-luz da Terra. Parece distante, mas está muito mais perto do que o centro da Via Láctea, a cerca de 26.000 anos-luz, e essa proximidade é a razão pela qual os nós podem ser vistos. “Podemos ver tantos detalhes por causa da proximidade de Pa 30 com a Terra”, disse Caiazzo.

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

A estrela que nunca foi impulsionada

A maioria das supernovas destrói sua estrela ou deixa um cadáver compacto. Pa 30 pertence a uma classe mais rara chamada Tipo Iax: explosões termonucleares de menor energia e incompletas que deixam um sobrevivente danificado, apelidado de “estrela zumbi”. Pesquisadores propuseram que esta começou como uma colisão entre duas anãs brancas, os restos densos do tamanho da Terra de estrelas que consumiram seu combustível. Pa 30 é o único remanescente conhecido de Tipo Iax na Via Láctea. Alguns objetos semelhantes existem em outras galáxias, mas este é o único onde telescópios podem ver o sobrevivente.

Em explosões assimétricas, a estrela sobrevivente recebe um “chute” que a faz se afastar do centro de seus detritos. As imagens do Gemini colocam o centro da nebulosa exatamente onde a estrela está. A equipe estabeleceu um limite superior de cerca de 100 quilômetros por segundo para qualquer chute lateral, minúsculo em comparação com o próprio vento da estrela.

“Explosões conservam momento. Se a explosão em si fosse perfeitamente simétrica, os ejetos também deveriam ser simétricos, e a estrela sobrevivente não deveria receber um chute substancial”, disse Caiazzo. “Praticamente não vemos a estrela se mover.”

O que os nós não resolvem

As imagens mostram os nós, mas não o que os criou. Os pesquisadores sugerem que variações de temperatura ou densidade no gás ao redor da estrela podem ter fragmentado os detritos em aglomerados, mas nenhum modelo ainda reproduziu cadeias tão regulares. A própria descrição de Caiazzo — notavelmente uniformes e esperando para serem modelados — é uma pergunta em aberto, não uma resposta.

A medição do tamanho também depende de uma margem estreita. Os filamentos são apenas ligeiramente mais largos que o borrão atmosférico, então o diâmetro do nó é uma inferência a partir de perfis parcialmente resolvidos, não uma medição limpa de nós individuais. As imagens de oxigênio foram tiradas em condições piores, com larguras de cerca de 1 arcsegundo que correspondem ao próprio borrão.

O limite do chute se aplica apenas ao movimento no céu. Imagens não podem medir movimento em direção ou afastamento de nós, e um estudo anterior do mesmo grupo com o Keck Cosmic Web Imager encontrou mais detritos de um lado do que do outro ao longo da nossa linha de visada, o que eles disseram que pode sugerir uma explosão assimétrica. Conciliar isso com uma estrela que mal se moveu lateralmente é parte do trabalho inacabado. Até mesmo a ligação com a supernova histórica se baseia em idade, posição e brilho que se encaixam, não em uma assinatura direta.

Da estrela convidada ao Pa 30

De acordo com o NOIRLab, oito textos separados registram o evento. Observadores notaram a nova estrela pela primeira vez entre 4 e 6 de agosto de 1181, e ela permaneceu visível em Cassiopeia por 185 dias. Por décadas, os astrônomos a associaram a um remanescente chamado 3C 58, mas a idade estimada desse objeto nunca se encaixou confortavelmente.

O próprio Pa 30 só apareceu em 2013, quando o astrônomo amador 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 30ª nebulosa que ele encontrou. Em 2021, uma equipe liderada por Andreas Ritter mediu um choque se movendo a cerca de 1.100 quilômetros por segundo e uma idade de expansão de aproximadamente 1.000 anos, com uma posição no céu dentro de 3,5 graus dos relatos chineses e japoneses. Em 2024, Cunningham e Caiazzo usaram o Keck Cosmic Web Imager para mostrar que os detritos estão se afastando quase livremente, o que chamaram de forte confirmação de que a nebulosa vem do evento de 1181.

“Registros históricos confiáveis de explosões estelares se estendem apenas cerca de mil anos. Pelo que sabemos, pode muito bem haver remanescentes semelhantes ainda à espreita no escuro em nossa própria galáxia”, disse Cunningham.

Perguntas comuns 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 ao redor de uma estrela sobrevivente muito quente. É o provável remanescente da supernova que fontes chinesas, japonesas e árabes registraram em 1181.

Você pode ver a supernova de 1181 hoje?

Não a olho nu. A explosão desapareceu após cerca de seis meses, e seu remanescente Pa 30 é tênue o suficiente para que só tenha sido identificado em 2013 em dados de levantamento infravermelho. Seus filamentos aparecem apenas em imagens profundas de grandes telescópios como o Gemini North.

O que é uma supernova Tipo Iax?

É uma versão mais fraca e incompleta das explosões termonucleares que destroem anãs brancas. Em vez de explodir a estrela completamente, ela deixa um sobrevivente danificado, frequentemente chamado de estrela zumbi. Pa 30 é o único remanescente conhecido desse tipo na Via Láctea.

Qual o tamanho dos nós em Pa 30?

O artigo estima um diâmetro típico de nó de cerca de 10^16 centímetros, aproximadamente 100 bilhões de quilômetros. De acordo com a equipe, a região do nosso sistema solar que contém os planetas caberia dentro de cada nó cerca de dez vezes.

O que vem a seguir

A equipe agora quer modelar como cadeias tão regulares de nós se formaram. Eles também planejam usar as características distintivas de Pa 30 como modelo para buscar remanescentes semelhantes na Via Láctea e em galáxias próximas. “A astronomia entrou na era dos grandes dados”, disse Cunningham. “Nossas descobertas nos ajudarão 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

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