Astrônomos observam todo processo de morte de estrela gigantesca

Por Will Dunham

WASHINGTON, 7 Ago (Reuters) - Os astrônomos aproveitaram a rara ​oportunidade de observar a morte explosiva de uma estrela gigantesca do início ao fim, obtendo uma nova compreensão de como esse tipo de evento violento pode ocorrer de maneiras diferentes das conhecidas anteriormente.

As observações começaram em março, quando o telescópio espacial chinês Einstein Probe detectou um clarão momentâneo de raios X causado por uma poderosa onda de choque — desencadeada pela explosão no núcleo estelar em colapso — que rasgou a superfície da estrela condenada.

Esse fenômeno é chamado de “shock breakout”. Acredita-se que ele ocorra em todas as supernovas, mas é notoriamente difícil de detectar devido à sua breve duração. Este foi o primeiro a ser observado desde 2008.

“É preciso um pouco de sorte para captá-lo em tempo real”, disse o astrônomo Brendan O’Connor, pós-doutorando na Universidade Carnegie Mellon, em Pittsburgh, ⁠e autor principal de ⁠um dos dois artigos científicos que descrevem a ​supernova, publicados na ‌revista Astrophysical Journal Letters.

“Você pode pensar na onda de choque como um radar — à medida que ela atravessa as camadas externas da estrela e qualquer material nas proximidades, deixa uma marca no sinal que detectamos nos raios X. Podemos usar esses raios X para obter uma visão de perto sem precedentes da estrela à beira do colapso”, ⁠disse a astrônoma Jillian Rastinejad, bolsista do programa Einstein da Nasa na Universidade de Maryland e autora ​principal do outro estudo.

Os pesquisadores rapidamente mobilizaram um conjunto de telescópios, incluindo o Observatório de Raios X Chandra, em ​órbita, e uma série de instalações terrestres, para continuar as observações por ‌quase três meses, até que ​a localização ⁠da supernova passasse por trás do nosso Sol, da perspectiva da Terra.

A estrela estava localizada a cerca de 500 milhões de anos-luz da Terra, em uma galáxia relativamente próxima. Um ano-luz é a distância que a luz percorre em um ano, ou seja, 9,5 ​trilhões de km.

Estima-se que a estrela tivesse cerca de 30 vezes mais massa que o Sol, antes de se tornar uma supernova.

“Essa estaria entre as estrelas mais massivas, provavelmente maior que Betelgeuse”, disse Rastinejad, referindo-se a uma das estrelas mais brilhantes do céu noturno, gigante estelar que se acredita estar se aproximando de uma morte como supernova, localizada na Via Láctea a cerca ​de 500 a 600 anos-luz da Terra.

Acredita-se que a explosão tenha deixado para trás um buraco negro, um objeto excepcionalmente denso com gravidade tão forte que nem mesmo a luz consegue escapar. Antes da explosão, tratava-se de uma estrela Wolf-Rayet, um tipo raro e gigantesco que havia perdido suas camadas externas de hidrogênio e hélio por meio de poderosos ventos estelares.

A explosão da estrela foi classificada como uma supernova do “tipo Ic de linhas largas”, envolvendo uma estrela com camadas externas despojadas e com o material ejetado pela explosão se movendo a uma velocidade extrema — neste caso, um pouco mais de 10% da velocidade da luz.

A supernova ​apresentou muitas características de poderosas explosões estelares frequentemente associadas a um fenômeno chamado surto de raios gama — um intenso clarão de radiação ‌de raios gama, a forma de luz com maior ⁠energia —, mas, neste caso, não houve evidência de tal fenômeno.

“Uma das principais questões ainda sem resposta nessa área é por que algumas estrelas massivas em colapso lançam jatos de material a velocidades próximas à da luz, que escapam da estrela ⁠e produzem explosões de raios gama, enquanto estrelas aparentemente semelhantes não o fazem”, disse ⁠O’Connor.

Essa foi a primeira supernova desse tipo observada sem uma ⁠explosão de raios gama e ⁠sem ​jato de material.

“A descoberta mostra que as estrelas mais massivas morrem de mais maneiras do que os astrônomos imaginavam anteriormente”, disse Rastinejad.