Carl Sagan certa vez disse que somos todos feitos de matéria estelar. Os astrônomos há muito preveem que alguns dos elementos mais pesados do Universo que compõem nosso próprio ser, como carbono e oxigênio, são forjados dentro das estrelas e liberados quando elas morrem e explodem em poderosas supernovas.
Os astrônomos nunca haviam visto uma prova definitiva desse fenômeno ocorrendo no interior profundo das estrelas. Até agora.
Um grupo descobriu uma estrela a cerca de 2 bilhões de anos-luz da Terra que perdeu suas camadas até restar seu material mais pesado e, então, explodir. Eles descreveram o achado em um artigo que saiu na última quarta-feira (20) na revista Nature.
“Conhecemos mais de 10 mil supernovas, mas detectamos uma supernova que é muito, muito diferente de qualquer coisa que observamos antes”, disse o astrofísico Steve Schulze, da Universidade Northwestern (Estados Unidos) e autor principal do estudo. “Não tínhamos ideia de que isso fosse possível.”
Schulze e sua equipe descobriram a supernova, chamada SN 2021yfj, a partir de dados coletados pelo levantamento Zwicky Transient Facility realizado no Observatório Palomar na Califórnia. Observações adicionais usando o Observatório Keck no Havaí ajudaram a analisar detalhadamente a luz da explosão e os elementos que foram liberados.
O astrofísico e sua equipe estimaram que a estrela tinha cerca de 60 vezes a massa do nosso Sol.
Geralmente, quando uma estrela morre, os astrônomos observam uma mistura de elementos combinados e lançados no Cosmos. Porém, por alguma razão, essa estrela perdeu suas camadas ao longo de milhares de anos antes de explodir.
Isso é importante porque oferece uma pista da estrutura em camadas da estrela, algo nunca visto antes.
Há muito tempo, os cientistas dizem acreditar que as estrelas têm camadas como se fossem uma cebola. As camadas externas, compostas de elementos mais leves como hidrogênio e hélio, dão lugar a produtos químicos cada vez mais pesados como carbono, oxigênio, magnésio, silício, enxofre, argônio e, finalmente, ferro no núcleo da estrela.
A equipe observou o momento em que o núcleo de ferro da estrela explodiu, iluminando uma camada estelar previamente expelida, que era rica em silício, enxofre e argônio.
O astrofísico Matt Nicholl, da Universidade Queen’s de Belfast (Irlanda do Norte) que não participou do estudo, disse que isso confirma a estrutura em camadas de cebola que todos esperavam ver.
Não está claro o que fez a estrela perder suas camadas constantemente. Schulze e sua equipe apoiam a explicação de que pulsos internos violentos podem ter sequencialmente arrancado material da estrela.
No entanto, a presença de hélio na camada final da estrela causa confusão. “É uma mosca na sopa que não deveria estar lá”, disse Schulze. O elemento deveria ter sido uma das primeiras camadas ejetadas, por ser mais leve.
“O hélio deveria ter desaparecido milhares de anos antes”, afirmou a astrofísica Anya Nugent, do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian e coautora de um artigo publicado junto com o estudo.
Uma possibilidade é que uma estrela companheira possa ter arrancado as camadas da estrela e injetado hélio nas camadas inferiores. Outra é que jatos poderosos podem ter sido disparados da estrela original e “dragado material”, segundo Nugent, embora nenhum jato desse tipo tenha sido visível.
Geralmente as supernovas são categorizadas em dois tipos principais: tipo um, que não possuem hidrogênio, e tipo dois, que contêm hidrogênio. De acordo com Schulze, a SN 2021yfj seria uma nova classe, que a equipe de cientistas está chamando de tipo 1en.
“As propriedades dessa supernova são tão incomuns”, afirmou Schulze. “Não existe nenhum objeto que seja sequer remotamente semelhante.”
A equipe estima que talvez 1 em cada 1.000 supernovas sofra uma perda de camadas como a SN 2021yfj. Porém, elas são difíceis de detectar porque tendem a parecer bastante semelhantes a outras supernovas, a menos que se analise detalhadamente sua luz, como foi feito no caso relatado no novo estudo.
“Houve muita sorte envolvida nessa descoberta”, disse Schulze.
Os astrônomos podem detectar mais supernovas do tipo 1en no futuro usando telescópios como o Observatório Vera C. Rubin no Chile, que deve iniciar uma pesquisa de dez anos do Cosmos ainda neste ano.
“O Rubin vai detectar milhares de supernovas todos os dias”, afirmou Nugent. Talvez existam muitos mais tipos à espera de serem descobertos.