Pela primeira vez, cientistas conseguiram registrar os estágios iniciais da morte de uma estrela. Eles descreveram o achado em um artigo publicado nesta quarta-feira (12) no periódico Science Advances.
A estrela condenada possuía uma massa equivalente a 15 vezes a do Sol e estava localizada na galáxia NGC 3621, que fica a cerca de 22 milhões de anos-luz da Terra na direção da constelação de Hydra —um ano-luz é a distância que a luz percorre em um ano, 9,5 trilhões de quilômetros.
Os autores do estudo recorreram ao Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul, no Chile, para ver a supernova. Eles observaram a explosão 26 horas após a detecção inicial e 29 horas depois que o material do interior da estrela rompeu pela primeira vez a superfície estelar.
A forma dessas explosões tem sido difícil de determinar até agora devido à rapidez com que ocorrem, por isso foi necessária uma ação rápida com essa supernova.
A explosão foi detectada em 10 de abril de 2024.
Os pesquisadores viram a estrela condenada cercada em seu equador por um disco preexistente de gás e poeira, com a explosão empurrando material para fora do núcleo estelar para distorcer a estrela, deixando-a com o formato semelhante ao de uma azeitona em posição vertical.
A explosão não despedaçou a estrela em uma forma esférica. Em vez disso, a empurrou violentamente para fora em lados opostos.
“A geometria de uma explosão dessa fornece informações fundamentais sobre a evolução estelar e sobre os processos físicos que levam a esses fogos de artifício cósmicos”, disse o astrofísico Yi Yang, da Universidade Tsinghua (China), autor principal do novo estudo.
“Os mecanismos exatos por trás das explosões de supernovas com mais de oito vezes a massa do Sol ainda estão em debate e são uma das questões fundamentais que cientistas querem abordar”, acrescentou o pesquisador.
Estrelas grandes como a que foi estudada por Yang vivem relativamente pouco. Essa supergigante vermelha, por exemplo, estava com cerca de 25 milhões de anos no momento de sua morte. Em comparação, o Sol já soma mais de 4,5 bilhões de anos e ainda pode contar com mais alguns bilhões de anos pela frente.
No momento em que explodiu, o diâmetro dessa estrela era 600 vezes maior que o do Sol. Parte de sua massa foi lançada no espaço durante a explosão. Acredita-se que o restante tenha se tornado uma estrela de nêutrons, um remanescente estelar altamente compacto, de acordo com o coautor do estudo Dietrich Baade, astrofísico baseado na Alemanha e ligado ao Observatório Europeu do Sul.
Quando uma estrela esgota o combustível de hidrogênio para a fusão nuclear que ocorre em seu centro, seu núcleo colapsa, o que então envia material explodindo para fora, penetrando a superfície estelar e indo para o espaço.
“As primeiras observações do VLT capturaram a fase em que a matéria acelerada pela explosão próxima ao centro da estrela atravessou a superfície dela, a fotosfera”, afirmou Yang.
“Uma vez que o choque rompe a superfície, ele libera quantidades imensas de energia. A supernova então se torna mais brilhante e observável. Durante uma fase de curta duração, a forma inicial de ‘ruptura’ da supernova pode ser estudada antes que a explosão interaja com o material ao redor da estrela moribunda”, explicou o astrofísico.
Essa forma, acrescentou Yang, oferece pistas sobre como a explosão foi desencadeada no coração da estrela. As novas observações parecem descartar alguns modelos científicos atuais do processo de explosão, segundo o astrofísico.