Astrónomos acabam de observar o brilhante nascimento de uma supernova

Paul Cimino / Flickr

As explosões de estrelas, conhecidas como supernovas, podem ser tão brilhantes que ofuscam as suas galáxias hospedeiras.

As estrelas demoram meses ou anos para desaparecer e, às vezes, os remanescentes gasosos da explosão colidem com gás rico em hidrogénio e tornam-se temporariamente brilhantes novamente – mas será que podem permanecer luminosas sem qualquer interferência externa?

É o que Dan Milisavljevic, professor assistente de física e astronomia da Universidade de Purdue, acredita ter visto seis anos depois da explosão “SN 2012au”.

Nunca tínhamos visto uma explosão deste tipo, numa escala tão tardia de tempo, permanecer visível a não ser que tivesse algum tipo de interação com o hidrogénio gasoso deixado para trás pela estrela antes da explosão,” comenta. “Mas não há um pico espectral de hidrogénio nos dados – outra coisa estava a energizar o objeto.”

À medida que as estrelas grandes explodem, os seus interiores colapsam até um ponto no qual todas as suas partículas se tornam neutrões. Se a estrela recém-nascida tiver um campo magnético e girar rápido o suficiente, pode acelerar partículas carregadas próximas e tornar-se o que os astrónomos chamam de nebulosa de vento pulsar.

É o que mais provavelmente aconteceu com SN 2012au, de acordo com os resultados publicados na The Astrophysical Journal Letters.

“Sabemos que as explosões de supernova produzem esses tipos de estrelas de neutrões que giram rapidamente, mas nunca tínhamos visto evidências diretas nesta escala de tempo única,” realça Milisavljevic. “Este é um momento chave em que a nebulosa de vento pulsar é brilhante o suficiente para agir como uma lâmpada que ilumina o material expulso e exterior da explosão.”

Já se sabia que SN 2012au era extraordinária – e estranha – de muitas maneiras. Embora a explosão não fosse brilhante o suficiente para ser apelidada de supernova “superluminosa”, era extremamente energética, de longa duração e tinha uma curva de luz similarmente lenta.

Milisavljevic prevê que se os investigadores continuarem a monitorizar os locais de supernovas extremamente brilhantes, podem ver transformações semelhantes.

“Se realmente existe um pulsar ou nebulosa de vento magnetar no centro da estrela que explodiu, pode empurrar de dentro para fora e até acelerar o gás,” explica. “Se voltarmos a alguns destes eventos alguns anos depois e fizermos medições cuidadosas, podemos observar o gás rico em oxigénio a sair da explosão ainda mais depressa.”

As supernovas superluminosas são um tema quente da astronomia transiente. São fontes potenciais de ondas gravitacionais e buracos negros, e os astrónomos pensam que podem estar relacionadas com outros tipos de explosões, como explosões de raios-gama e FRBs (fast radio bursts). Os cientistas querem compreender a física fundamental por detrás, mas são difíceis de observar porque são relativamente raras e ocorrem muito longe da Terra.

Somente a próxima geração de telescópios, que os astrónomos apelidaram de “Telescópio Extremamente Grandes”, terão a capacidade de observar estes eventos em detalhe.

“Este é um processo fundamental no Universo. Nós não estaríamos aqui a menos que isto acontecesse,” comenta Milisavljevic. “Muitos dos elementos essenciais à vida vêm de explosões de supernovas – o cálcio nos nossos ossos, o oxigénio que respiramos, o ferro no nosso sangue – acho que é crucial para nós, cidadãos do Universo, entender este processo.”

// CCVAlg

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