Novas e Supernovas

Algumas estrelas apresentam um aumento abrupto de luminosidade devido ao início de reações termonucleares descontroladas: são as novas e as supernovas. Há registros históricos de supernovas desde aproximadamente 1300 a.C., mas as mais conhecidas são a associada à Nebulosa do Caranguejo (SN 1054), a SN 1572, a SN 1604 e a SN 1987A.

A SN 1054 foi registrada por astrônomos chineses e por povos nativos da América do Norte. A SN 1572, observada por Tycho Brahe, atingiu magnitude aparente –4. Já a SN 1604, acompanhada por Johannes Kepler, chegou a –3. A SN 1987A, detectada na Grande Nuvem de Magalhães, foi a primeira supernova visível a olho nu desde 1604 e também a primeira cuja emissão de neutrinos foi detectada na Terra, confirmando modelos teóricos de colapso estelar.

Nova Velorum 1999 (seta). Magnitude ~3 em 29/05/1999. Foto: Alberto Betzler, Zenit 12XS, filme ASA 100, exposição de 15 s.

As novas ocorrem em anãs brancas que fazem parte de sistemas binários com transferência de massa. A matéria retirada da estrela companheira forma um disco de acreção devido à conservação do momento angular. O atrito no disco faz com que parte do material caia sobre a anã branca. Quando a massa acumulada atinge temperaturas e pressões suficientes, o hidrogênio se funde numa camada superficial por meio do ciclo CNO, que é proporcional a T²⁰ — muito mais eficiente que o ciclo pp (T⁴).

Sistema binário com transferência de massa. O disco de acreção surge pela conservação do momento angular.

As supernovas são eventos muito mais energéticos. Emitem até 10⁵¹ erg no total (1 foe). A SN1987A teve luminosidade de pico de aproximadamente 10³⁸ erg/s. São classificadas como Tipo I (sem hidrogênio no espectro) e Tipo II (com hidrogênio). As SN Ia ocorrem em anãs brancas com massa próxima ao limite de Chandrasekhar (~1,4 M_☉), enquanto as SN II ocorrem por colapso de núcleo em estrelas massivas.

Comparação entre curvas de luz de supernovas do Tipo I (verde) e Tipo II (azul). As Tipo I atingem maior pico de brilho.

A curva de luz das SN Ia segue um padrão observacional conhecido como relação de Phillips, que permite utilizá-las como velas padrão para estimar distâncias cósmicas. Já as SN Ib e Ic, descobertas posteriormente, ocorrem em estrelas Wolf–Rayet com pouco ou nenhum hidrogênio, também por colapso de núcleo.

Glossário

• Magnitude aparente: Brilho observado da Terra.
• Magnitude absoluta: Brilho a uma distância padrão de 10 parsecs.
• Foe: Unidade de energia para supernovas (10⁵¹ erg).
• Espectro: Distribuição de intensidade da luz em função do comprimento de onda.
• Momento angular (L): Conservado nos sistemas binários. L = massa × velocidade × raio.

Bioassinatura em K2-18b? Vamos com calma.

Figura 1 – Representação hipotética do exoplaneta K2-18b em comparação com a Terra.
Fonte: NASA Exoplanet Catalog. 

A mídia comercial de diversos países noticiou com entusiasmo a suposta detecção das linhas espectrais das moléculas metano (CH₄) e dióxido de carbono (CO₂), além de uma possível assinatura de dimetilsulfeto (DMS), na atmosfera do exoplaneta K2-18b. A análise baseou-se em dados espectrográficos no infravermelho obtidos pelo Telescópio Espacial James Webb. Segundo os autores do estudo, essas moléculas poderiam estar associadas à atividade biológica, como o metabolismo de fitoplâncton terrestre. O planeta, classificado como um sub-Netuno (Figura 1), apresenta indícios de água líquida sob uma atmosfera rica em hidrogênio e orbita uma estrela anã vermelha. A hipótese de habitabilidade é levantada pelo fato de K2-18b situar-se próximo ao limite interno da zona habitável de sua estrela, onde a água, teoricamente, poderia permanecer em estado líquido (Figura 2).

Ainda assim, é necessário manter cautela diante de anúncios com implicações extraordinárias, especialmente quando amplificados pela imprensa generalista. Moléculas como as mencionadas podem ter origens abióticas plausíveis. Além disso, há a questão da robustez estatística da detecção, frequentemente negligenciada nessas discussões. Convém lembrar que jornalistas não têm a obrigação de dominar os fundamentos da inferência estatística. No entanto, chama atenção a recorrente veiculação de frases como “há 99,7% de confiança na detecção”, implicando que resta apenas 0,3% de chance de erro.

Essa interpretação é conceitualmente equivocada. Em termos estatísticos, o que se tem nesse tipo de análise é, geralmente, uma medida de razão sinal/ruído (S/N), que, quando igual a 3, é informalmente descrita como uma detecção “a três sigmas”. Isso significa apenas que a amplitude do sinal supera três vezes a estimativa local do desvio padrão do ruído — um critério operacional, mas não necessariamente um teste estatístico clássico com hipótese nula formal, correções para comparações múltiplas ou consideração de incertezas sistemáticas.

Basear a inferência unicamente nesse procedimento compromete a confiabilidade da conclusão. Considero a alegada “detecção” estatisticamente controversa por duas razões principais. Primeiro, nota-se, em muitos trabalhos recentes, uma fragilidade conceitual na aplicação rigorosa dos métodos probabilísticos. Segundo, há uma pressão estrutural crescente no meio acadêmico que favorece a divulgação apressada de resultados ainda incertos, seja por motivações institucionais, busca de financiamento ou necessidade de manter produtividade científica. Isso se agrava em sistemas como o norte-americano, onde a permanência de pesquisadores em universidades está frequentemente vinculada a métricas de impacto e publicação.

Figura 2 – Posição do planeta no sistema K2-18.
K2-18b encontra-se próximo da chamada zona de habitabilidade, onde, em princípio, a água poderia existir no estado líquido.

Astrofotografias de grande campo na Ponta de Humaitá

Registro de algumas regiões do céu feitas a partir da Ponta de Humaitá, em Salvador, no dia 20 de janeiro de 2025. As imagens foram obtidas entre 22h12 e 22h16 UT com uma câmera Canon Rebel T100. As imagens 1 e 2, apresentadas a seguir, resultam do alinhamento e da soma de cinco sequências, processadas com correção de poluição luminosa no software Sequator. As especificações técnicas da primeira imagem de cada sequência estão detalhadas nas respectivas legendas. O campo visual das imagens é de 45,7 × 30,5 graus, com escala de placa de 63,4 segundos de arco por pixel.

Na imagem registrada às 22h12 UT, é possível identificar uma trilha tênue e descontínua associada a fragmentos do estágio superior de um foguete Ariane I, lançado em 22 de fevereiro de 1986. Esse veículo colocou em órbita os satélites SPOT-1 (França) e Viking (Suécia). Cerca de nove meses após o lançamento, o estágio explodiu em órbita devido à pressurização residual de propelentes, gerando centenas de fragmentos que ainda circulam a Terra em órbita baixa polar e podem ser registrados em exposições fotográficas de longa duração.

1) 22:12 UT, 10 s de exposição, distância focal de 28 mm, obturador f/4.5 e ISO 400. Região das constelações de Orion, Eridanus, Monoceros, Lepus e Touro.

2) 22:16 UT, 10 s de exposição, distância focal de 28 mm, obturador f/4.5 e ISO 160. Marte é o ponto vermelho ao lado de Pollux, na constelação de Gêmeos.

C/2024 G3 (ATLAS)

O cometa ATLAS foi registrado na Ponta de Humaitá, em Salvador, no dia 20 de janeiro de 2025. As imagens foram obtidas entre 21h51min e 22h16min UT utilizando uma câmera Canon Rebel T100. As imagens 2 a 6, apresentadas a seguir, são o resultado do alinhamento e soma de cinco sequências corrigidas para poluição luminosa com o software Sequator. As especificações técnicas da primeira imagem de cada sequência estão detalhadas nas respectivas legendas.

De acordo com o COBS, a magnitude visual total do cometa foi estimada em 3,0, o que o tornava fracamente visível a olho nu em áreas urbanas com altos níveis de poluição luminosa.

O núcleo do cometa possui um raio mínimo estimado em 3,2 km, considerando que não seja hiperativo.

1) Primeira detecção do cometa. Imagem única obtida às 21:51 UT, com 2 s de exposição, distância focal 55 mm, obturador f/5.6 e ISO 500.

2) 21:58 UT, 2 s de exposição, distância focal de 55 mm, obturador f/4.5 e ISO 640. Imagens ligeiramente fora de foco.

3) 22:01 UT, 2 s de exposição, 32 mm de distância focal, obturador f4.5 e ISO 1250.

4) 22:02 UT, 2 s de exposição, 32 mm de distância focal, obturador f/5 e ISO 800.

5) 22:05 UT, 10 s de exposição, 18 mm de distância focal, obturador f/4 e ISO 125.

6) 22:06 UT, 10 s de exposição, 18 mm de distância focal, obturador f/4 e ISO 250.

Azulejos Atômicos

O padrão de azulejos combina o modelo atômico de Rutherford com temas florais, típicos da decoração de muitas casas antigas de Salvador. Esses azulejos embelezam uma loja de molduras na Rua Carlos Gomes, no centro da cidade. Notei esse tema peculiar pela primeira vez há 20 anos, durante minha última visita ao local. Registro realizado em 07/01/2025.