Uma estrela supermassiva explodiu e aniquilou tudo à sua volta

Joy Pollard / Observatório Gemini

Uma estrela renegada, que explodiu numa galáxia distante, forçou os astrónomos a colocar de lado décadas de investigação e a concentraram-se num novo tipo de supernova que pode aniquilar completamente a sua estrela-mãe – não deixando nenhum remanescente para trás.

O evento de assinatura, algo que os astrónomos nunca haviam testemunhado antes, pode representar o modo pelo qual as estrelas mais massivas do Universo, incluindo as primeiras estrelas, morrem.

O satélite Gaia da ESA notou pela primeira vez a supernova, conhecida como SN 2016iet, no dia 14 de novembro de 2016. Três anos de observações intensivas de acompanhamento com uma variedade de telescópios, incluindo o Gemini Norte no Hawaii, o Observatório MMT de Harvard e do Smithsonian, localizado no Observatório Fred Lawrence Whipple em Amado, Arizona, EUA, e os Telescópios Magellan, no Observatório Las Campanas, no Chile, forneceram perspetivas cruciais sobre a distância e a composição do objeto.

“Os dados do Gemini forneceram uma visão mais profunda da supernova do que qualquer outra das nossas observações,” disse Edo Berger do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica e membro da equipa de investigação. “Isto permitiu-nos estudar SN 2016iet mais de 800 dias após a sua descoberta, quando diminuiu para um centésimo do seu brilho máximo.”

Chris Davis, diretor de programas na NSF (National Science Foundation), uma das agências patrocinadoras do Gemini, acrescentou: “Estas observações notáveis do Gemini demonstram a importância de estudar o Universo em constante mudança. A procura, nos céus, por eventos explosivos repentinos, a sua observação rápida e, igualmente importante, a sua monitorização ao longo de dias, semanas, meses, e às vezes até anos é fundamental para obter uma visão geral. Daqui a apenas alguns anos, o LSST (Large Synoptic Survey Telescope) da NSF irá descobrir milhares destes eventos e o Gemini está bem posicionado para fazer o trabalho crucial de acompanhamento.”

Neste caso, este olhar profundo revelou apenas uma fraca emissão de hidrogénio na posição da supernova, evidenciando que a estrela progenitora de SN 2016iet viveu numa região isolada com muito pouca formação estelar.

Este é um ambiente invulgar para uma estrela tão massiva. “Apesar de procurarmos, há décadas, milhares de supernovas,” retomou Berger, “esta parece diferente de tudo o que já vimos antes. Às vezes, vemos supernovas que são invulgares num único aspeto, mas que por outro lado são normais; esta é única de todas as maneiras possíveis.”

SN 2016iet tem uma infinidade de excentricidades, incluindo a sua duração incrivelmente longa, grande energia, impressões digitais químicas incomuns e ambiente pobre em elementos mais pesados – para os quais não existem análogos óbvios na literatura astronómica.

“Quando percebemos o quão invulgar era SN 2016iet, a minha reação foi ‘Whoa – será que está algo horrivelmente errado com os nossos dados?'” disse Sebastian Gomez, também do Centro para Astrofísica e autor principal da investigação. A pesquisa foi publicada na edição de 15 de agosto da revista The Astrophysical Journal.

A natureza invulgar de SN 2016iet, como revelado pelo Gemini e por outros dados, sugere que começou a sua vida como uma estrela com cerca de 200 vezes a massa do nosso Sol – tornando-se uma das explosões estelares mais massivas e poderosas já observadas.

Evidências crescentes sugerem que as primeiras estrelas nascidas no Universo podem ter sido igualmente massivas. Os astrónomos previram que se tais gigantes mantiverem a sua massa durante a sua breve vida (alguns milhões de anos), morrerão como supernovas por instabilidade de pares, que recebe o nome dos pares de matéria-antimatéria formados na explosão.

A maioria das estrelas massivas terminam as suas vidas num evento explosivo que expele matéria rica em metais pesados para o espaço, enquanto o seu núcleo colapsa numa estrela de neutrões ou buraco negro. Mas as supernovas por instabilidade de pares pertencem a outra classe.

O núcleo em colapso produz enormes quantidades de raios-gama, levando a uma produção descontrolada de pares de partículas e antipartículas que, eventualmente, desencadeiam uma explosão termonuclear catastrófica que aniquila toda a estrela, incluindo o núcleo.

Os modelos de supernovas por instabilidade de pares preveem que ocorrerão em ambientes pobres em metais (termo astronómico para elementos mais pesados do que o hidrogénio e hélio), como em galáxias anãs e no Universo inicial – e a investigação da equipa descobriu exatamente isso.

O evento ocorreu a uma distância de mil milhões de anos-luz numa galáxia anã, anteriormente não catalogada, pobre em metais. “Esta é a primeira supernova em que o conteúdo de massa e metal da estrela está no intervalo previsto pelos modelos teóricos,” disse Gomez.

Outra característica surpreendente é a localização de SN 2016iet. A maioria das estrelas massivas nasce em enxames densos de estrelas, mas SN 2016iet formou-se isolada a cerca de 54.000 anos-luz do centro da sua galáxia anã hospedeira.

“Como uma estrela tão massiva se pode formar em completo isolamento ainda é um mistério,” acrescentou Gomez. “Na nossa vizinhança cósmica local, só conhecemos algumas estrelas que se aproximam da massa da estrela que explodiu e deu origem a SN 2016iet, mas todas vivem em enxames gigantescos com milhares de outras estrelas.”

A fim de explicar a longa duração do evento e a sua lenta evolução de brilho, a equipa avança a ideia de que a estrela progenitora expeliu matéria para o seu ambiente circundante a um ritmo de cerca de três vezes a massa do Sol por ano durante uma década antes da explosão estelar. Quando a estrela finalmente se tornou supernova, os detritos colidiram com este material, alimentando a emissão de SN 2016iet.

“A maioria das supernovas desaparecem e tornam-se invisíveis contra o brilho das suas galáxias hospedeiras em poucos meses. Mas dado que SN 2016iet é tão brilhante e está tão isolada, podemos estudar a sua evolução durante anos,” acrescentou Gomez. “A ideia das supernovas por instabilidade de pares existe há décadas,” disse Berger.

“Mas termos, finalmente, o primeiro exemplo observacional que coloca uma estrela moribunda no regime correto de massa, com o comportamento correto, e numa galáxia anã pobre em metais, é um incrível passo em frente.”

Há não muito tempo atrás, não se sabia se tais estrelas supermassivas podiam realmente existir. A descoberta e as observações de acompanhamento de SN 2016iet forneceram evidências claras da sua existência e do potencial para afetar o desenvolvimento do Universo inicial.

“O papel do Gemini nesta descoberta surpreendente é significativo,” disse Gomez, “pois ajuda-nos a entender melhor como o Universo primordial se desenvolveu depois da sua ‘idade das trevas’ – quando não ocorreu formação estelar – para formar o esplêndido Universo que vemos hoje.”

// CCVAlg

PARTILHAR

3 COMENTÁRIOS

RESPONDER

Incapacitar uma única proteína pode "curar" a gripe

Desabilitar uma única proteína das nossas células pode ser a solução para "curar" a gripe. Os testes realizados em ratos foram bem sucedidos, pelo que pode ser um indicador positivo de progressos nesta área. Encontrar uma …

Detetada a estrela de neutrões mais massiva alguma vez encontrada

Observações com o telescópio Green Bank revelaram a estrela de neutrões mais massiva até ao momento, chamada J0740 + 6620. De acordo com a revista especializada Nature Astronomy, onde foi descrita a descoberta, é um pulsar …

Portugueses criam nanomateriais feitos de algas para despoluir água

De algas abundantes no litoral de Portugal, investigadores da Universidade de Aveiro extraíram biopolímeros capazes de remover alguns poluentes da água, como antibióticos ou herbicidas. Uma equipa de investigadores da Universidade de Aveiro (UA) demonstrou que …

O novo Oumuamua pode ter sido captado numa fotografia a cores

Os astrónomos do Observatório Gemini no Hawai tiraram a primeira fotografia do GB00234, agora rebatizado para C/2019 Q4 Borisov, um objeto que pode ser o segundo corpo celeste interestelar a entrar no Sistema Solar. A imagem …

Volkswagen revela o novo ID.3, "o carro elétrico do povo"

https://vimeo.com/360579859 No Salão Automóvel da Frankfurt, a Volkswagen revelou o novo ID.3, o seu primeiro carro elétrico. Com um preço "abaixo dos 30 mil euros", é tido como acessível para as massas. A revolução dos automóveis elétricos …

Benfica 1-2 Leipzig | Águias sem asas para o Leipzig

O Benfica arrancou a sua participação na fase de grupos da Liga dos Campeões 2019/20 da pior forma, com uma derrota caseira por 2-1. A formação “encarnada” recebeu o Leipzig e nunca conseguiu dominar o futebol …

A faca, o casaco, a secretária e outros objetos de Anthony Bourdain vão a leilão

Uma faca feita a partir de um meteorito, um casaco personalizado da marinha norte-americana e uma prensa para ossos de pato são três dos 215 objetos de Anthony Bourdain que vão ser colocados à venda …

Já vai poder dormir no castelo de "Downton Abbey" (mas com algumas condições)

O castelo de Highclere, que os fãs da série Downton Abbey conhecem como a casa da família ficional Crawley, está a receber hóspedes. O conde de Carnarvon resolveu abrir as portas a apenas dois convidados, a …

Tinder produz a sua primeira série de televisão (e é “apocalíptica”)

A aplicação de encontros Tinder já terminou as filmagens da sua primeira série de televisão no âmbito da intenção do seu proprietário, o Match Group, de aprofundar a criação de conteúdos originais. Fazer novos programas faz …

Sondagens à boca das urnas mostram empate técnico entre Netanyahu e Gantz

O primeiro-ministro israelita Benjamin Netanyahu e Benny Gantz, antigo chefe do Estado-Maior General das Forças Armadas que lidera a coligação centrista, estão numa situação de empate técnico nas primeiras sondagens à boca das urnas. Esta terça-feira, …