A descoberta de um novo tipo de supernova desvenda mistério com mil anos

NASA / STSCI / J. Depasquale; Observatório Las Cumbres

Supernova de captura de eletrões 2018zd (esfera azul à direita) junto à sua galáxia hospedeira, NGC 2146

Descoberta confirma teoria avançada por cientista japonês há 40 anos, depois de investigação que teve por base observações de um fenómeno de 1054, mas que carecia de provas.

Um grupo de cientistas do Global Supernova Project acredita ter descoberto um novo tipo de supernova, resultante da captura de eletrões.

Daichi Hiramatsu, investigadora da Universidade da Califórnia e do Observatório de Las Cumbres que liderou a investigação, avançou à Phys que a nova explosão estelar distingue-se das demais, já conhecidas, pela captura de eletrões e que se forma a partir de explosões de “enormes estrelas do ramo gigante super-asintimótico”.

Estas estrelas conseguem parar a fusão quando os seus núcleos são feitos de oxigénio, neon e magnésio — não sendo suficientemente maciços para criar ferro.

No artigo, publicado esta segunda-feira na Nature Astronomy, Hiramatsu descreveu o processo de descoberta, o qual começou com o questionamento de um “elemento esquisito”.

“Depois examinámos todos os aspetos da supernova e percebemos que todos eles podem ser explicados no cenário da captura de eletrões“. Segundo a mesma fonte, a supernova agora descoberta tem “muitas características pouco comuns”, com algumas a ser observadas apenas pela “primeira vez”.

S. Wilkinson; Las Cumbres Observatory

Impressões artísticas de uma estrela gigante superassintótica e do seu núcleo de oxigénio, néon e magnésio.

Para a descoberta da SN 2018zd (assim foi batizada), o consórcio composto por cientistas provenientes de vários países consultou imagens de arquivo captadas pelo telescópio Hubble antes da explosão e detetou a estrela que esteve na origem da supernova antes da sua oclusão.

As observações estão em linha com uma outra estrela do tipo SAGB recentemente identificada na via láctea, mas incompatíveis com os modelos dos superações vermelhos, os progenitores de supernovas normais de núcleos de ferro.

Outro facto que ajudou na análise foi a proximidade da explosão estelar, situada a apenas 31 milhões de anos luz, na galáxia NGC 2146.

A revisão e análise de bibliografia existente sobre supernovas foi também essencial para confirmar a descoberta, isto porque explosões estelares anteriormente analisadas também apresentavam alguns dos requisitos para serem categorizadas como supernovas de eletrões.

No entanto, apenas a SN 2018zd conjuga os seis: um progenitor SAGB aparente, forte perda de massa pré-supernova, uma composição química estelar incomum, uma explosão fraca, pouca radioatividade e um núcleo rico em neutrões.

O investigador confidenciou ainda que a revelação foi um “momento Eureka” para si e para a sua equipa, já que contribuiu para “fechar um ciclo teórico” que perdurava há várias décadas. Em 1980, Ken’ichi Nomoto, astrónomo da Universidade de Tóquio, já avançara com a hipótese agora confirmada.

Desde então, várias teorias e previsões foram apresentadas sobre o que procurar numa supernova de captura de eletrões e nas estrelas que lhes dão origem. Segundo o cientista japonês, estas devem deter muita massa, perder muita dela antes de explodir, e esta massa perto da estrela deve ser de uma composição química invulgar.

A supernova de captura de eletrões deve ser fraca, ter pouca precipitação radioativa e possuir, no seu núcleo, elementos ricos em neutrões.

Numa reação à descoberta, Nomoto mostrou-se satisfeito por a sua teoria, apresentada há 40 anos, ter sido finalmente confirmada. “Estou muito satisfeito por a supernova da captura de eletrões, que os meus colegas e eu previmos existir e ter uma ligação com a Nebulosa do Caranguejo há 40 anos, ter sido finalmente descoberta“, declarou.

“Aprecio imenso os grandes esforços envolvidos na obtenção destas observações. Este é um caso maravilhoso da combinação de observações e teoria”.

Historicamente, as explosões estelares podem ser integradas em duas categorias de acordo com o seu processo de formação: as supernovas termonucleares e as supernovas de núcleo de ferro. No primeiro caso, as explosões estelares resultam da explosão de uma estrela anã branca depois de ganhar matéria num sistema estrelar binário.

Por sua vez, as supernovas de núcleo de ferro formam-se quando uma estrela maciça esgota o seu combustível nuclear, originando a queda do seu núcleo de ferro e a criação de um buraco negro ou de uma estrela de neutrões.

Primeira supernova de captura de eletrões vista em 1054?

Apesar das centenas (ou devemos dizer milhares?) de anos de investigação científica em torno da supernova de captura de eletrões, há quem aponte 1054 como o ano em que uma explosão estelar de captura de eletrões foi vista pela primeira vez.

De acordo com registos históricos apresentados por cientistas chineses e japoneses, o fenómeno que decorreu na Via Láctea foi tão intenso que pôde ser visto à luz diurna durante 23 dias e à noite durante dois anos.

O resultado, a Nebulosa do Caranguejo, tem sido estudada com muito detalhe — serviu de objeto de estudo à investigação liderada por Ken’ichi Nomoto — e era, até ao momento, a melhor candidata à categoria de supernova de captura de eletrões.

No entanto, este estatuto nunca foi confirmado, devido aos quase três mil de anos que se passaram depois da sua formação. A nova descoberta, porém, vem adensar as suspeitas, já que é possível estabelecer uma relação de causa-efeito entre as suas cores brilhantes e o seu processo de formação.

ARM, ZAP //

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2 COMENTÁRIOS

  1. A supernova que deu a luz à Nebulosa de Caranguejo aconteceu em 1054 dC, não 1054 aC, aliás há mil anos e não há três mil anos.

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