Tipo inédito de supernova acaba de ser detectado

Geralmente, as descobertas na astrofísica são primeiro previstas por cientistas teóricos e, somente mais tarde, alguém consegue observar e comprovar aquela previsão. Esse é o caso de uma supernova bizarra detectada em 2017 e compreendida apenas agora, com a publicação de um novo estudo na revista Science.

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Foi durante uma pesquisa no radiotelescópio Very Large Array Sky Survey (VLASS), em 2017, que uma fonte de rádio muito brilhante foi detectada em uma região onde não havia nada em pesquisas anteriores conduzidas com o mesmo instrumento. Os pesquisadores analisaram dados do Observatório WM Keck, que estuda o céu em comprimentos de onda ópticos e infravermelhos, e descobriram haver um candidato a remanescente de supernova.

Entretanto, não era uma supernova comum. Em primeiro lugar, o material remanescente estava em expansão, interagindo com poeira e gás, causando choques e gerando calor. Isso produziu uma radiação eletromagnética tão brilhante que é fácil detectá-la, mesmo se o evento ocorrer em outras galáxias.

Assim, a equipe de astrônomos rastrearam o fenômeno, batizado de VT J121001+4959647, até uma galáxia anã a 480 milhões de anos-luz de distância. Se o evento fosse uma supernova, dados mais antigos deveriam revelar alguma estrela no local, então eles buscaram dados de pesquisas anteriores, e encontraram uma rajada de raios-X suaves detectada em 2014 pelo instrumento Monitor of All Sky X-ray Image (MAXI), que fica na Estação Espacial Internacional.

Esses dados foram o suficiente para a equipe poder descrever a estranha supernova, nunca vista antes. A estrela que explodiu provavelmente era parte de um sistema binário, ou seja, haviam duas estrelas que orbitavam uma à outra. Uma delas era mais massiva e, por isso, colapsou primeiro, tornando-se uma estrela de nêutrons ou até mesmo um buraco negro.

A segunda estrela continuou a fazer suas coisas de estrela — ou seja, fundir elementos em seu núcleo —, mas sua companheira (que agora era uma estrela de nêutrons ou um buraco negro) ainda estava por perto e mantia a mesma órbita. À medida que os dois objetos gradualmente espiralavam rumo a uma colisão, a estrela morta começou a sugar material de sua irmã ainda viva.

Quando o material da estrela mais leve é ​​puxado pela companheira, acaba por se espalhar em todas as direções, formando um toro de gás e poeira orbitando os dois objetos. Esse processo começou há cerca de 300 anos, de acordo com a pesquisa, até que, finalmente, eles se encontraram e iniciaram a fusão.

Essa colisão não foi algo rápido e simples, porque antes da colisão se completa, o núcleo da estrela menor se rompeu, devido à alta gravidade da companheira morta. Isso interrompeu o processo de fusão nuclear da estrela viva, que fornece a pressão externa necessária para se manter estável. Em outras palavras, o núcleo colapsou e a estrela explodiu em supernova, mas não antes do núcleo rompido formar um disco de acreção em torno da irmã maior.

Discos de acreção podem ser algo altamente energético — aliás, normalmente é graças a eles que os astrônomos conseguem detectar um buraco negro. Outro fenômeno que pode ocorrer nesses casos é a emissão de um jato relativístico, e foi exatamente o que aconteceu com o objeto morto. O jato atravessou todo o material caótico ao redor do sistema binário e se projetou para o espaço.

Pois bem, foi esse jato brilhante que produziu o brilho em raios-X detectado pelo instrumento MAXI, em 2014. Já o brilho em ondas de rádio detectado pelo VLASS, em 2017, foi causado pelo material ejetado pela supernova, que explodiu rapidamente no final de todo o confuso processo. Quando o material da supernova, em alta velocidade, alcançou o material anterior (aquele liberado pelo núcleo rompido), chocou-se contra ele, causando o brilho.

Por fim, a explosão da estrela parecia algo inevitável, mesmo que sua companheira morta não estivesse por perto, embora ela pudesse viver um pouco mais se fosse uma estrela solitária. "Todas as peças desse quebra-cabeça se encaixam para contar essa história incrível", disse o astrônomo Gregg Hallinan, do Caltech. O artigo com os resultados foi publicado na revista Science.

Fonte: EurekAlert