Remanescente de supernova
Cassiopeia A
Os destroços em expansão de uma estrela massiva que explodiu a 11.000 anos-luz, o remanescente de supernova mais jovem conhecido na Via Láctea.
Crédito NASA, ESA, CSA, STScI, D. Milisavljevic (Purdue University), T. Temim (Princeton University), I. De Looze (University of Gent) ESA/Webb CC BY 4.0
- Tipo
- Remanescente de supernovaSIMBAD: SNR
- Distância
- 11.000 anos-luzdeclarada pelo publicador da imagem, em 2023
- Constelação
- CassiopeiaCas
- Tamanho no céu
- 5,0 minutos de arcoextensão catalogada no SIMBAD
- Observado por
- James Webb Space Telescope, Hubble Space Telescope, DSS
- Imagem publicada
- dezembro de 2023
- Original do acervo
- 11.694 × 13.392 px157 megapixels
Veja Cassiopeia A pelo Hubble e pelo James Webb
Os dois fotografaram este objeto, e o resultado não é a mesma imagem em qualidade diferente. O Hubble registra sobretudo a luz que o olho enxerga; o Webb enxerga infravermelho, que atravessa a poeira e mostra o que estava escondido atrás dela. Arraste a divisória e veja a poeira sumir.
Comparar as duas imagens
Crédito NASA, ESA, and the Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration. Acknowledgement: R. A. Fesen (Dartmouth College, USA) and J. Long (ESA/Hubble ESA/Webb CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, CSA, D. Milisavljevic (Purdue University), T. Temim (Princeton University), I. De Looze (UGent), J. DePasquale (STScI) ESA/Webb CC BY 4.0
Cassiopeia A é o que sobrou de uma estrela massiva que explodiu como supernova na constelação de Cassiopeia, a cerca de 11.000 anos-luz da Terra segundo a distância declarada pelo publicador das imagens. Nos catálogos ela aparece também como SN 1680, referência à data aproximada em que a luz da explosão teria chegado aqui. É o remanescente de supernova mais jovem já identificado na nossa galáxia, e essa juventude é justamente o que o torna valioso: os destroços ainda estão organizados o bastante para se reconstruir a explosão que os produziu.
Há um detalhe estranho nessa história. Um evento tão próximo, no céu do hemisfério norte, deveria ter sido notado e registrado por observadores da época. Não foi, ou pelo menos não sobrou registro confiável. A explicação mais aceita envolve a poeira interestelar entre nós e o objeto, que absorve luz visível e pode ter deixado a supernova muito mais apagada do que seria de esperar.
O objeto só entrou no mapa quando a astronomia ganhou instrumentos fora da luz visível. Ainda nos anos 1940, levantamentos em ondas de rádio encontraram naquela direção uma fonte excepcionalmente forte, e Cassiopeia A se tornou a mais brilhante fonte de rádio do céu fora do Sistema Solar. Desde então virou um dos alvos mais observados da astronomia, em rádio, infravermelho, luz visível, raios X e raios gama.
O que exatamente estourou ali?
A progenitora era uma estrela de massa alta, muito acima da do Sol. Estrelas assim fundem elementos cada vez mais pesados em camadas concêntricas, hidrogênio virando hélio, hélio virando carbono, e assim por diante até chegar ao ferro. A fusão de ferro não libera energia, e quando o núcleo de ferro passa de um certo limite ele não consegue mais sustentar o peso das camadas de cima.
O colapso do núcleo dura fração de segundo. A matéria central é comprimida até formar uma estrela de nêutrons, e o material que despenca sobre essa superfície rígida é rebatido para fora. O resultado é uma onda de choque que atravessa a estrela e lança as camadas externas ao espaço a milhares de quilômetros por segundo. O que vemos hoje em Cassiopeia A é esse material, ainda em expansão.
A composição dos destroços conta a história com precisão. Cada camada da estrela original era feita de elementos diferentes, e o remanescente preserva parte dessa estratificação, com regiões dominadas por oxigênio, outras por silício e enxofre, outras por ferro. O detalhe interessante é que a ordem não está perfeitamente preservada: existem trechos em que material que estava mais fundo aparece mais para fora, o que indica mistura violenta durante a explosão.
Como o Webb enxerga o que o Hubble não vê?
Três imagens do acervo cobrem faixas do espectro bem separadas. A do Hubble, de 2006, usa filtros em luz visível e no vermelho profundo, entre 625 e 850 nanômetros, e mostra os filamentos brilhantes de gás aquecido por choque. É a versão mais parecida com o que se esperaria de uma fotografia comum, embora nenhuma das cores corresponda ao que o olho veria.
A imagem do Webb com a NIRCam, de dezembro de 2023, opera entre 1.620 e 4.440 nanômetros, no infravermelho próximo. Nessa faixa o remanescente muda de personalidade: parte do material que dominava a imagem visível praticamente some, porque já está frio demais para emitir ali, e o que sobressai são estruturas finas de material ainda quente e as regiões onde o choque bate em gás externo.
A imagem com a MIRI, de abril de 2023, vai muito mais longe, de 5.600 a 25.500 nanômetros, no infravermelho médio. Ali quem brilha é a poeira, incluindo grãos de silicato, que aparecem nos filtros de 10.000 e 18.000 nanômetros declarados no metadado. Remanescentes de supernova são candidatos a grandes fabricantes de poeira cósmica, e medir quanto pó existe em Cassiopeia A é uma forma direta de testar essa ideia.
Por que existe uma estrela de nêutrons no meio?
No centro de Cassiopeia A existe um objeto compacto identificado em raios X no fim dos anos 1990. Ele é interpretado como a estrela de nêutrons deixada pelo colapso do núcleo, o caroço que não foi expelido. Uma estrela de nêutrons concentra mais massa que a do Sol num objeto com poucas dezenas de quilômetros de diâmetro, densidade que não tem equivalente em nada acessível em laboratório.
O que chama atenção nesse caso específico é o comportamento discreto. Muitas estrelas de nêutrons jovens aparecem como pulsares, girando rápido e varrendo o espaço com feixes de rádio bem definidos. A de Cassiopeia A não se comporta assim: é detectada principalmente pela emissão térmica em raios X, sem o padrão pulsado característico.
Isso alimentou uma discussão longa sobre a natureza da superfície e do campo magnético desse objeto. Modelos propostos incluem uma atmosfera de carbono capaz de explicar o espectro observado sem exigir pulsos, e cenários alternativos continuam sendo avaliados. A questão não está resolvida, e é um dos motivos pelos quais o remanescente segue sendo monitorado.
O que é a mancha esverdeada dentro do remanescente?
A imagem da MIRI revelou, na parte interna do remanescente, uma estrutura alongada que se destaca em verde no esquema de cores adotado. Ela foi apelidada informalmente de Monstro Verde e não corresponde a nada que aparecia nas imagens anteriores em luz visível.
Quando a NIRCam olhou para a mesma região, em dezembro de 2023, a estrutura apareceu perfurada por buracos pequenos e circulares, com bordas nítidas. A interpretação proposta pela equipe que divulgou a imagem é que se trata de material que a estrela havia expelido antes de explodir, agora sendo atravessado e esculpido pela onda de choque dos destroços.
Se essa leitura estiver correta, o Monstro Verde é uma janela para os últimos capítulos da vida da estrela, antes do colapso. Estrelas massivas perdem massa em ventos e em episódios eruptivos, e esse material fica na vizinhança. O choque, ao alcançá-lo, revela indiretamente uma história que ninguém observou na época.
Como se estuda uma explosão que já acabou?
Existe um recurso que parece truque e é medição legítima: o eco de luz. Parte da luz emitida pela supernova não veio direto para a Terra, e sim atingiu nuvens de poeira em outras direções, foi espalhada por elas e só depois seguiu para cá. Esse caminho mais longo faz a luz chegar séculos atrasada.
O efeito prático é que ainda é possível captar luz da explosão original, refletida, e analisá-la com instrumentos modernos. Foi assim que se obteve espectro do evento e se determinou a que categoria de supernova ele pertencia, algo que seria impossível a partir apenas dos destroços frios de hoje.
Na imagem da NIRCam existe outro caso relacionado, uma mancha que parece uma versão miniatura do próprio remanescente, apelidada de Baby Cas A. Apesar da aparência de estrutura vizinha, ela é interpretada como um eco de luz muito mais distante, iluminando poeira bem atrás do objeto principal. É um bom lembrete de que nem tudo que parece próximo numa imagem está próximo de verdade.
Os números deste objeto
| Distância | 11.000 anos-luzdeclarada pelo publicador das imagens |
|---|---|
| Constelação | Cassiopeia (Cas) |
| Identificação principal | Cas ASIMBAD |
| Outros nomes | SN 1680 |
| Classificação | remanescente de supernova (SNR)SIMBAD |
| Tamanho aparente | 5 minutos de arcoSIMBAD |
| Coordenadas J2000 | AR 350,8584 graus, Dec 58,8113 graus |
| Imagens no acervo | 3 |
O que reparar nesta imagem
- O anel de filamentos brilhantesA casca externa marca onde os destroços estão batendo no gás que já existia em volta. Cada filamento é material aquecido pelo choque, não a estrela original.
- A estrutura interna esverdeadaNa imagem da MIRI, uma faixa alongada se destaca no interior. Na versão da NIRCam ela aparece cheia de buracos circulares pequenos, com bordas bem marcadas.
- Quanto muda entre visível e infravermelhoCompare a foto do Hubble de 2006 com as do Webb. Grande parte do que domina a imagem visível quase desaparece no infravermelho próximo, porque o material já esfriou demais para emitir naquela faixa.
- A ausência de um ponto central óbvioNão há uma estrela brilhante no meio. O objeto compacto deixado pelo colapso é detectado sobretudo em raios X, faixa que nenhuma dessas imagens cobre.
Por que esta imagem tem essas cores
Estas cores não são as que seus olhos veriam. Parte da luz registrada está fora da faixa visível, então cada filtro recebeu uma cor para que a informação pudesse aparecer numa tela.
ultravioletainfravermelho e ondas de rádio
- Azulinfravermelho · NIRCam1,62 µminvisível ao olho
- Verdeinfravermelho · NIRCam3,56 µminvisível ao olho
- Vermelhoinfravermelho · NIRCam4,44 µminvisível ao olho
Estes dados vêm do metadado publicado pelo próprio ESA/Webb junto com a imagem, filtro por filtro. Nada aqui é estimativa nossa.
Que tamanho é isso, de verdade
Cerca de 5,1 recortes como este caberiam lado a lado dentro da Lua cheia. O recorte fotografado mede 6,1 minutos de arco de largura no céu, e a Lua cheia mede cerca de 31 minutos de arco.
Levando a distância em conta, o objeto tem cerca de 16 anos-luz de ponta a ponta. Para comparar: a Via Láctea inteira tem por volta de 100 mil anos-luz de diâmetro.
A luz desta imagem levou 11.000 anos para chegar até o telescópio. Você não está vendo o objeto como ele é hoje, e sim como ele era por volta da época em que a escrita foi inventada na Mesopotâmia.
Dá para ver isso daqui?
Agora este objeto está acima do horizonte de São Paulo, SP, baixo, perto do horizonte, a 3° de altura, na direção N.
Deste lugar, o ponto mais alto que ele alcança no céu é 8 graus acima do horizonte.
Este objeto não é visível a olho nu. A imagem existe porque um telescópio acumulou luz por muito tempo, com instrumentos que enxergam faixas que o olho humano não alcança.
Quanto já se olhou para aqui
- 611registros do Hubble
- 233registros do James Webb
- 1registros do GALEX
Contagem de observações arquivadas no Mikulski Archive for Space Telescopes, o repositório público operado pelo Space Telescope Science Institute, para uma busca num raio de 2,5 minutos de arco em torno da coordenada deste objeto. Um registro é um produto de observação, e não uma noite de telescópio nem uma fotografia: uma única campanha científica costuma render dezenas deles. O número serve para comparar a atenção que cada objeto recebeu, não para contar fotos.
O que ainda não se sabe
Três perguntas continuam sem resposta fechada. A primeira é por que a supernova não aparece em nenhum registro histórico confiável, apesar de ter ocorrido a 11.000 anos-luz e no céu do hemisfério norte; a poeira interestelar explica parte do problema, mas não elimina a estranheza. A segunda é a natureza do objeto compacto central, que não se comporta como pulsar comum e cuja composição de superfície ainda é discutida. A terceira é a origem exata da estrutura interna apelidada de Monstro Verde e a quantidade total de poeira produzida pela explosão, número que importa muito para entender de onde veio o pó das galáxias jovens.
Divulgação que só conta o que já está resolvido dá a impressão errada de que a astronomia acabou. Ela não acabou, e este bloco existe para separar o que está estabelecido do que continua em disputa entre pesquisadores.
Uma coisa que quase ninguém sabe
Cassiopeia A é a fonte de rádio mais brilhante do céu fora do Sistema Solar, e por isso é usada rotineiramente como referência para calibrar radiotelescópios. Um objeto que passou despercebido quando explodiu virou, séculos depois, um dos padrões de medida da radioastronomia.
Outras imagens deste objeto
Crédito NASA, ESA, and the Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration. Acknowledgement: Robert A. Fesen (Dartmouth College, USA) and James Long (ESA/Hubble) ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, CSA, D. Milisavljevic (Purdue University), T. Temim (Princeton University), I. De Looze (UGent), J. DePasquale (STScI) ESA/Webb CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, and the Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration. Acknowledgement: R. A. Fesen (Dartmouth College, USA) and J. Long (ESA/Hubble ESA/Webb CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, CSA, STScI, D. Milisavljevic (Purdue University), T. Temim (Princeton University), I. De Looze (University of Gent) ESA/Webb CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, CSA, D. Milisavljevic (Purdue University), T. Temim (Princeton University), I. De Looze (UGent), J. DePasquale (STScI) ESA/Webb CC BY 4.0
Crédito NASA/ESA and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA) ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito ESA/Hubble and Digitized Sky Survey 2. Acknowledgements: Davide De Martin ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA/ESA and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA) ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA/ESA and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA) ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA/ESA and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA) ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA/ESA and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA) ESA/Hubble CC BY 4.0
Vídeo de Cassiopeia A
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Créditos das imagens desta página
Todas as imagens deste acervo são publicadas sob licença Creative Commons Attribution 4.0 pelos observatórios que as produziram, e o crédito exigido por cada uma vem abaixo, na íntegra.
- Nebulosa da Bolha
Crédito NASA, ESA, Digitized Sky Survey 2 Acknowledgement: Davide De Martin ESA/Hubble CC BY 4.0
- Galáxia IC 10
Crédito KPNO/NOIRLab/NSF/AURAData obtained and processed by: P. Massey (Lowell Obs.), G. Jacoby, K. Olsen, & C. Smith (NOAO/AURA/NSF)Image processing: Travis Rector (University of Alaska Anchorage), Mahdi Zamani & Davide de Martin NOIRLab CC BY 4.0
- Nebulosa do Caranguejo
Crédito NASA, ESA and Allison Loll/Jeff Hester (Arizona State University). Acknowledgement: Davide De Martin (ESA/Hubble) ESA/Hubble CC BY 4.0
- Laço do Cisne
Crédito NASA, ESA, the Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration, and the Digitized Sky Survey 2. Acknowledgment: J. Hester (Arizona State University) and Davide De Martin (ESA/Hubble) ESA/Hubble CC BY 4.0
- Nebulosa do Lápis
- Supernova 1987A
Crédito NASA, ESA and Pete Challis (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) ESA/Hubble CC BY 4.0
Perguntas frequentes
- O que é Cassiopeia A?
- Cassiopeia A é um remanescente de supernova, ou seja, a nuvem de destroços em expansão deixada pela explosão de uma estrela massiva. Fica na constelação de Cassiopeia, a cerca de 11.000 anos-luz da Terra segundo a distância declarada pelo publicador das imagens, e ocupa cerca de 5 minutos de arco no céu. É o remanescente de supernova mais jovem já identificado na Via Láctea, o que permite estudar a explosão com os destroços ainda relativamente organizados.
- Quando a estrela de Cassiopeia A explodiu?
- A luz da explosão teria chegado à Terra por volta de 1680, data que aparece no nome alternativo SN 1680 usado em catálogos. A estimativa vem principalmente da medição da velocidade de expansão dos destroços, projetada para trás no tempo. Como a estrela está a cerca de 11.000 anos-luz, a explosão em si aconteceu milhares de anos antes disso; o que se data é a chegada da luz aqui, não o evento no relógio da estrela.
- Por que ninguém viu a supernova de Cassiopeia A em 1680?
- Não há registro histórico confiável do evento, e a explicação mais aceita envolve a poeira interestelar entre nós e o objeto. Poeira absorve e espalha luz visível, e uma quantidade suficiente dela pode ter deixado a supernova muito mais apagada do que seria esperado para essa distância. Existem menções ambíguas em registros da época que já foram associadas ao evento, mas nenhuma é considerada prova. O objeto só foi identificado no século 20, por meio de ondas de rádio.
- Existe uma estrela de nêutrons dentro de Cassiopeia A?
- Sim. No centro do remanescente existe um objeto compacto identificado em raios X no fim dos anos 1990, interpretado como a estrela de nêutrons formada no colapso do núcleo. Ele não se comporta como a maioria dos pulsares jovens, já que não apresenta o padrão pulsado típico em rádio, e é detectado principalmente pela emissão térmica em raios X. A composição da superfície desse objeto ainda é assunto de debate na literatura.
- Por que as imagens do Webb e do Hubble parecem objetos diferentes?
- Porque cobrem faixas distintas do espectro. A imagem do Hubble de 2006 usa filtros entre 625 e 850 nanômetros, na luz visível e no vermelho profundo, e mostra gás aquecido por choque. As imagens do Webb vão de 1.620 a 25.500 nanômetros, no infravermelho próximo e médio, onde quem brilha é poeira e material em outras temperaturas. Nenhuma das duas mostra cores reais: as cores são atribuídas a filtros, e filtros diferentes revelam materiais diferentes.
- Cassiopeia A representa perigo para a Terra?
- Não. A explosão ocorreu a cerca de 11.000 anos-luz de distância e sua luz chegou aqui há mais de três séculos, sem consequências conhecidas. Para que uma supernova tivesse efeito relevante sobre a biosfera terrestre, ela precisaria acontecer muitíssimo mais perto, em uma escala de algumas dezenas de anos-luz. Os destroços de Cassiopeia A continuam se expandindo dentro da própria vizinhança galáctica e nunca alcançarão o Sistema Solar de forma significativa.
- Dá para ver Cassiopeia A com telescópio?
- Não com equipamento amador comum. Apesar de ser a fonte de rádio mais brilhante do céu fora do Sistema Solar, Cassiopeia A é extremamente fraca em luz visível, justamente por causa da poeira interestelar no caminho. Os filamentos que aparecem nas imagens do Hubble exigem longa exposição e um telescópio acima da atmosfera. A constelação de Cassiopeia, com seu W característico, é fácil de achar no céu do hemisfério norte, mas o remanescente não aparece ali para o olho.
Fontes oficiais
- ESA/Hubble: Condições de uso das imagens do Hubble: licença Creative Commons Attribution 4.0, que permite uso comercial desde que o crédito completo apareça visível e com link ativo.
- ESA/Webb: Mesmas condições para as imagens do James Webb, com o crédito exigido informado imagem por imagem no metadado.
- ESO, Observatório Europeu do Sul: Condições de uso das imagens dos telescópios do ESO no Chile, também sob Creative Commons Attribution 4.0.
- SIMBAD, Centro de Dados Astronômicos de Estrasburgo: Identificação canônica de cada objeto, tipo, coordenadas equatoriais e tamanho aparente. Base operada pelo Observatório Astronômico de Estrasburgo, França.
- Fronteiras das constelações da IAU (Roman 1987): Tabela oficial de fronteiras que define em que constelação cai cada coordenada, usada aqui após precessão para o equinócio B1875,0.
- Astronomy Visualization Metadata (AVM): Padrão que define os campos de comprimento de onda, cor atribuída, escala e coordenada que este acervo lê de cada imagem.
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Como citar esta página
ValorFinal. Cassiopeia A. Disponível em: https://valorfinal.com.br/astronomia/universo/cassiopeia-a. Consultado em: 23/08/2026.