Supernova é pela primeira vez monitorada desde antes da explosão

Supernova é pela primeira vez monitorada desde antes da explosão

24 de fevereiro de 2022 0 Por Jonas Estefanski
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Astrônomos conseguiram registrar os momentos finais da vida de uma estrela gigante vermelha, desde as primeiras reações pré-supernova até o momento de seu colapso.

Uma supernova é um fenômeno astronômico caracterizado por uma poderosa explosão estelar, muito luminosa, decorrente do colapso de uma estrela. Este evento normalmente ocorre nos últimos estágios da vida de estrelas massivas, mas também pode ser observado em outros contextos, como em sistemas binários com uma anã branca, que às vezes desencadeiam fusões nucleares descontroladas.

O fenômeno, que dura semanas ou até meses, pode ser observado aqui da Terra, mesmo ocorrendo a milhões de anos-luz, pois a luminosidade produzida é comparável a de uma galáxia. Monitorar uma supernova desde o início é uma tarefa desafiadora, pois só conseguimos identificar sua ocorrência após a explosão.

Betelgeuse, estrela super-gigante vermelha que provavelmente se tornará uma supernova.
Betelgeuse, um exemplo de estrela supergigante vermelha que provavelmente se tornará uma supernova.
Imagem: Rich Bamford em Flickr.

Em um trabalho recente realizado por um grupo de pesquisadores coordenados pela astrofísica Raffaella Margutti – da Universidade da Califórnia em Berkeley – foi possível acompanhar os últimos momentos de uma estrela gigante vermelha, que se tornou progressivamente mais brilhante até explodir (JACOBSON-GALÁN, 2022).

A estrela instável, que foi batizada de 2020 tlf, estava na galáxia NGC 5731, a cerca de 120 milhões de anos-luz da Terra e tinha aproximadamente 10 vezes a massa do Sol.

O astro foi descoberto durante uma varredura de rotina no telescópio universitário Hawaii’s Pan-STARRS, em Setembro de 2020, quando os softwares de monitoramento identificaram um comportamento atípico nessa estrela. Os altos níveis de instabilidade e luminosidade alertaram os astrônomos que começaram então a monitorar aquela região.

Após os pesquisadores registrarem 130 dias de atividades pré-supernova, a estrela finalmente iniciou uma violenta ejeção de gás, que, ao final, produziu, por um breve momento, um brilho mais forte do que sua galáxia inteira. Segundo Margutti, esses 130 dias foram como assistir, ansiosamente, ao tic-tac de uma bomba relógio. A supernova foi também monitorada após a explosão por mais 300 dias, fornecendo aos astrônomos uma grande quantidade de dados para se trabalhar.

Registro do último suspiro de 2020 tlf, na galáxia NGC 5731.
Imagem:  JACOBSON-GALÁN, 2022.

Segundo o autor principal do trabalho – Wynn Jacobson-Galán, aluno de graduação de Margutti – essa é a primeira vez que uma estrela gigante vermelha é monitorada, desde sua fase pré-supernova, até o momento de seu colapso.

Jacobson-Galán explica que as gigantes vermelhas passam por diversas transformações internas antes de se tornarem supernovas. Essas transformações, que são dramáticas nos estágios finais da fusão nuclear, criam violentas erupções e diferentes luminosidades. Foram justamente essas anomalias que alertaram os astrônomos de que algo diferente estava para acontecer naquela estrela.

Segundo Jacobson-Galán, os dados da explosão sugerem que a estrela tinha aproximadamente 10 vezes a massa do Sol, o que é bem próximo da massa mínima necessária para uma estrela se tornar supernova. Estrelas do tamanho do nosso Sol, normalmente, apenas se expandem e depois se reduzem a uma anã branca, em um processo bem menos dramático.

Por fim, a professora Margutti lembra que este trabalho faz parte do Young Supernova Experiment, um ambicioso projeto de pesquisa, que utiliza os telescópios Pan-STARRS para identificar explosões cósmicas e outros eventos transitórios, poucas horas após sua ocorrência (ou até mesmo antes de ocorrerem). O objetivo deste projeto é coletar amostras estatísticas de eventos temporários raros para melhor entender os parâmetros cosmológicos fundamentais do universo.

Jacobson-Galán, afirmou que está muito empolgado com tudo o que se aprendeu a partir das observações em 2020 tlf. Segundo ele, detectar mais eventos como este nos ajudará a entender os momentos finais da evolução estelar, o que contribuirá nos trabalhos de observadores e teóricos. Com essas novas informações, estamos agora mais próximos de identificar supernovas antes que elas aconteçam.