MADRID 12 nov. (EUROPA PRESS) -
Observações feitas com o Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO) revelaram a morte explosiva de uma estrela no momento em que a explosão estava passando por sua superfície.
Pela primeira vez, uma equipe de astrônomos revelou a forma da explosão em seu estágio inicial e mais fugaz. Essa breve fase inicial não teria sido observada apenas um dia depois e ajuda a responder a várias perguntas sobre como estrelas massivas se tornam supernovas.
Quando a explosão da supernova SN 2024ggi foi detectada pela primeira vez na noite de 10 de abril de 2024, Yi Yang, professor assistente da Universidade de Tsinghua em Pequim, China, e principal autor do novo estudo, tinha acabado de aterrissar em São Francisco após um longo voo. Ele sabia que tinha que agir rapidamente.
Doze horas depois, ele enviou uma proposta de observação ao ESO, que, após um processo de aprovação muito rápido, apontou seu telescópio VLT no Chile para a supernova em 11 de abril, apenas 26 horas após a detecção inicial.
A SN 2024ggi está localizada na galáxia NGC 3621, na direção da constelação de Hydra, a "apenas" 22 milhões de anos-luz de distância, ou seja, muito próxima em termos astronômicos.
Com um grande telescópio e o instrumento certo, a equipe internacional sabia que tinha a chance de desvendar a forma da explosão logo após ela ter ocorrido.
"As primeiras observações do VLT capturaram a fase durante a qual a matéria foi acelerada pela explosão perto do centro da estrela, disparando através da superfície da estrela. Por algumas horas, a geometria da estrela e sua explosão puderam ser, e foram, observadas juntas", diz Dietrich Baade, astrônomo do ESO na Alemanha, e coautor do estudo publicado hoje na Science Advances.
Yang explica que a geometria da explosão de uma supernova "fornece informações fundamentais sobre a evolução estelar e os processos físicos que levam a esses fogos de artifício cósmicos".
Os mecanismos exatos por trás das explosões de supernovas de estrelas maciças, aquelas com mais de oito vezes a massa do Sol, ainda são debatidos e são uma das questões fundamentais que os cientistas querem abordar.
O progenitor dessa supernova foi uma estrela supergigante vermelha, com massa 12 a 15 vezes maior que a do Sol e raio 500 vezes maior, tornando a SN 2024ggi um exemplo clássico de explosão estelar maciça.
Durante sua vida, uma estrela típica mantém sua forma esférica como resultado de um equilíbrio muito preciso entre a força gravitacional que deseja comprimi-la e a pressão de seu motor nuclear que deseja expandi-la.
Quando sua última fonte de combustível se esgota, o motor nuclear começa a se desgastar. No caso de estrelas maciças, isso marca o início de uma supernova: o núcleo da estrela moribunda entra em colapso, as camadas de massa ao redor caem sobre ele e ricocheteiam.
Esse choque se propaga para fora, interrompendo a estabilidade da estrela. Quando o choque rompe a superfície, libera imensas quantidades de energia: a supernova se ilumina de forma impressionante e se torna observável.
Durante uma fase de curta duração, a forma inicial da supernova pode ser estudada antes que a explosão interaja com o material que circunda a estrela moribunda.
Isso é o que essa equipe conseguiu pela primeira vez com o VLT do ESO, usando uma técnica chamada "espectropolarimetria". "A espectropolarimetria fornece informações sobre a geometria da explosão que outros tipos de observação não podem fornecer porque as escalas angulares são muito pequenas", diz o coautor Lifan Wang, professor da Texas A&M University (EUA), que foi aluno do ESO no início de sua carreira astronômica.
Embora a estrela em explosão apareça como um único ponto, a polarização de sua luz traz pistas ocultas sobre sua geometria que a equipe conseguiu desvendar.
A única instalação no hemisfério sul capaz de capturar a forma de uma supernova por meio de tal medição é o instrumento FORS2 no VLT. Usando os dados do FORS2, a equipe de astrônomos observou que a explosão inicial de material tinha o formato de uma azeitona.
À medida que a explosão se estendia para fora e colidia com a matéria ao redor da estrela, o formato se achatava, mas o eixo de simetria da ejeção permanecia o mesmo.
"Essas descobertas sugerem um mecanismo físico comum que impulsiona a explosão de muitas estrelas maciças, que manifesta uma simetria axial bem definida e atua em grandes escalas", enfatiza Yang.
Com esse conhecimento, a comunidade astronômica pode agora descartar alguns dos modelos atuais de supernovas e adicionar novas informações para melhorar outros, fornecendo insights sobre as poderosas mortes de estrelas massivas.
Essa descoberta não apenas reformula nossa compreensão das explosões estelares, mas também demonstra o que pode ser alcançado quando a ciência transcende as fronteiras", diz o coautor e astrônomo do ESO Ferdinando Patat: "É um poderoso lembrete de que a curiosidade, a colaboração e a ação rápida podem revelar percepções profundas sobre a física que molda nosso Universo".
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