MADRID, 21 ago. (EUROPA PRESS) -
Uma rara explosão estelar revelou um núcleo de elementos pesados que desafia as teorias sobre como as estrelas massivas vivem e morrem, de acordo com um estudo de dados espectrais do Observatório WM Keck, publicado na Nature.
O autor principal e pesquisador associado do Centro de Exploração e Pesquisa Interdisciplinar em Astrofísica (CIERA) da Universidade Northwestern, Steve Schulze, disse que "esta é a primeira vez que uma estrela é observada praticamente sem seus fundamentos" e observa que "isso mostra como as estrelas são estruturadas e demonstra que elas podem perder muito material antes de explodir".
"Elas não só podem perder suas camadas externas, como também podem ser completamente despojadas até o núcleo e ainda produzir uma explosão brilhante que podemos observar a distâncias muito, muito grandes", disse ele.
Os pesquisadores observam que, quando estrelas massivas explodem, os astrofísicos geralmente encontram fortes assinaturas de elementos leves, como hidrogênio e hélio. Mas a supernova descoberta, chamada de "SN 2021yfj", apresentou uma assinatura química diferente contendo silício, enxofre e argônio, sugerindo que ela perdeu suas camadas externas de hidrogênio, hélio, carbono, oxigênio, neônio e magnésio, expondo as camadas internas ricas em silício e enxofre imediatamente antes de explodir.
Os astrônomos há muito tempo propõem que as estrelas maciças têm uma estrutura em camadas semelhante à de uma cebola, com os elementos mais leves nas camadas mais externas e elementos progressivamente mais pesados em direção ao centro.
Mas a descoberta da SN 2021yfj fornece evidência direta da estratificação interna em estrelas gigantes. Ela também oferece uma visão "sem precedentes" do interior de uma gigante estelar, capturada momentos antes de sua morte explosiva, diz o observatório.
A esse respeito, o professor associado de física e astronomia da Northwestern e principal autor do estudo, Adam Miller, acrescentou que "essa estrela diz que as ideias e teorias sobre a evolução estelar são muito limitadas". "Não é que nossos livros didáticos estejam errados, mas é evidente que eles não cobrem totalmente tudo o que acontece na natureza. Deve haver maneiras mais exóticas de uma estrela maciça terminar sua vida que não foram consideradas", disse ele.
Dessa forma, o Observatório explica que, pesando de 10 a 100 vezes mais que o Sol, as estrelas massivas são alimentadas por fusão nuclear. Nesse processo, a "pressão intensa e o calor extremo" no núcleo estelar causam a fusão de elementos mais leves, gerando elementos mais pesados.
À medida que a estrela evolui, os elementos mais pesados queimam sucessivamente no núcleo, enquanto os elementos mais leves queimam em uma série de camadas ao redor do núcleo. Esse processo continua, resultando finalmente em um núcleo de ferro. Quando o núcleo de ferro entra em colapso, ele desencadeia uma supernova ou forma um buraco negro.
"As estrelas passam por instabilidades muito fortes", disse Schulze. "Essas instabilidades são tão violentas que podem fazer com que a estrela se contraia. Então, de repente, ela libera tanta energia que se desprende de suas camadas externas. Isso pode acontecer várias vezes", explicou ele.
Esses cientistas descobriram a 'SN 2021yfj' em setembro de 2021, usando a câmera de campo amplo do Zwicky Transient Facility (ZTF) na Montanha Palomar, no sul da Califórnia. Depois de analisar os dados do ZTF, Schulze detectou um objeto "extremamente" luminoso em uma região de formação de estrelas localizada a 2,2 bilhões de anos-luz da Terra. Schulze e Miller procuraram então obter o espectro do objeto para determinar quais elementos estavam presentes na explosão.
Os cientistas observaram que, em vez do carbono e oxigênio típicos presentes em outras supernovas desprovidas de carbono, o espectro era dominado por fortes sinais de silício, enxofre e argônio. A fusão nuclear produz esses elementos mais pesados no interior profundo de uma estrela maciça durante seus estágios finais de vida.
"Essa estrela perdeu a maior parte do material que produziu durante sua vida. Portanto, só pudemos ver o material formado durante os meses que antecederam sua explosão. Algo muito violento deve ter acontecido para causar isso", disse Schulze.
"Ainda não entendemos completamente como a natureza criou essa explosão específica. Essa estrela enfatiza a necessidade de descobrir mais dessas raras supernovas para poder estudá-las melhor", concluiu Miller.
Esta notícia foi traduzida por um tradutor automático