Astrônomos obtêm imagem do resultado da dupla detonação de uma estrela
Astrônomos obtêm imagem do resultado da dupla detonação de uma estrela
Reuters
02/07/2025
Por Will Dunham
WASHINGTON (Reuters) - A explosão de uma estrela, chamada de supernova, é um evento imensamente violento. Geralmente, envolve uma estrela com mais de oito vezes a massa do nosso Sol que esgota seu combustível nuclear e sofre um colapso do núcleo, desencadeando uma única e poderosa explosão.
Mas um tipo mais raro de supernova envolve um tipo diferente de estrela -- uma brasa estelar chamada anã branca -- e uma detonação dupla. Os pesquisadores obtiveram evidências fotográficas desse tipo de supernova pela primeira vez usando o Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul, sediado no Chile.
As explosões consecutivas obliteraram uma anã branca que tinha uma massa aproximadamente igual à do Sol e estava localizada a cerca de 160.000 anos-luz da Terra, na direção da constelação de Dorado, em uma galáxia próxima à Via Láctea chamada Grande Nuvem de Magalhães. Um ano-luz é a distância que a luz percorre em um ano, 9,5 trilhões de km.
A imagem mostra a cena da explosão cerca de 300 anos após sua ocorrência, com duas conchas concêntricas do elemento cálcio se movendo para fora.
Esse tipo de explosão, chamada de supernova Tipo Ia, teria envolvido a interação entre uma anã branca e uma estrela companheira em órbita próxima -- outra anã branca ou uma estrela incomum rica em hélio -- no que é chamado de sistema binário.
A anã branca primária, por meio de sua atração gravitacional, começaria a sugar o hélio de sua companheira. Em algum momento, o hélio na superfície da anã branca se tornaria tão quente e denso que detonaria, produzindo uma onda de choque que comprimiria e incendiaria o núcleo subjacente da estrela e desencadearia uma segunda detonação.
'Não resta nada. A anã branca foi completamente destruída', disse Priyam Das, um doutorando em astrofísica da Universidade de Nova Gales do Sul Canberra, na Austrália, principal autor do estudo publicado nesta quarta-feira na revista Nature Astronomy.
'O intervalo de tempo entre as duas detonações é essencialmente definido pelo tempo que a detonação de hélio leva para viajar de um polo da estrela até o outro. São apenas cerca de dois segundos', disse o astrofísico e coautor do estudo Ivo Seitenzahl, cientista visitante da Universidade Nacional da Austrália em Canberra.
No tipo mais comum de supernova, um remanescente da enorme estrela que explodiu é deixado para trás na forma de uma densa estrela de nêutrons ou de um buraco negro.
Os pesquisadores usaram o instrumento Multi-Unit Spectroscopic Explorer, ou MUSE, do Very Large Telescope para mapear a distribuição de diferentes elementos químicos no resultado da supernova. O cálcio é visto em azul na imagem -- um anel externo causado pela primeira detonação e um anel interno pela segunda.
Essas duas conchas de cálcio representam 'a evidência perfeita do mecanismo de detonação dupla', disse Das.
'Podemos chamar isso de astronomia forense -- meu termo inventado -- já que estamos estudando os restos mortais de estrelas para entender o que causou a morte', disse Das.
Estrelas com até oito vezes a massa do nosso Sol parecem destinadas a se tornar uma anã branca. Elas acabam queimando todo o hidrogênio que usam como combustível. A gravidade faz com que elas entrem em colapso e explodam suas camadas externas em um estágio de 'gigante vermelha', deixando para trás um núcleo compacto - a anã branca. A grande maioria delas não explode como supernovas.
Embora os cientistas soubessem da existência de supernovas do Tipo Ia, não havia nenhuma evidência visual clara dessa dupla detonação até agora. As supernovas Tipo Ia são importantes em termos de química celestial, pois forjam elementos mais pesados, como cálcio, enxofre e ferro.
'Isso é essencial para a compreensão da evolução química galáctica, incluindo os blocos de construção dos planetas e da vida', disse Das.
Uma casca de enxofre também foi vista nas novas observações do resultado da supernova.
O ferro é uma parte crucial da composição planetária da Terra e, é claro, um componente das células vermelhas do sangue humano.
Além de sua importância científica, a imagem tem valor estético.
'É linda', disse Seitenzahl. 'Estamos vendo o processo de nascimento de elementos na morte de uma estrela. O Big Bang produziu apenas hidrogênio, hélio e lítio. Aqui vemos como o cálcio, o enxofre ou o ferro são produzidos e dispersos de volta à galáxia hospedeira, um ciclo cósmico de matéria.'
Reuters