Explosão rara de ‘hipernova’ detectada nas margens da Via Láctea pela primeira vez

A impressão de um artista do universo primitivo, na época da elusiva explosão da hipernova. (Crédito da imagem: NASA / Adolf Schaller)

Os cientistas encontraram evidências de uma explosão estelar rara e gigantesca, datando dos primeiros dias do universo – menos de um bilhão de anos após o Big Bang.

Conhecida como uma “hipernova magneto-rotacional”, esta explosão antiga teria sido cerca de 10 vezes mais brilhante e mais energética do que uma supernova típica (a morte violenta que aguarda a maioria das estrelas do universo, incluindo o sol da Terra), deixando para trás um estranho guisado de elementos que ajudaram a alimentar a próxima geração de estrelas.

Estrelas que explodem assim devem ser massivas (dezenas de vezes o tamanho do Sol), girar rapidamente e conter um poderoso campo magnético, de acordo com um estudo publicado em 7 de julho na revista Nature. Quando uma estrela de buzina como esta morre, ela sai com um estrondo enormemente poderoso – colapsando em uma casca densa e energética que funde os elementos simples da estrela progenitora em uma “sopa” de coisas cada vez mais pesadas, autor do estudo David Yong, um astrônomo baseado na Australian National University em Canberra, disse em um comunicado.

?É uma morte explosiva para a estrela, [e] ninguém nunca encontrou esse fenômeno antes”, disse Yong.

Agora, Yong e seus colegas encontraram uma estrela distante nas franjas da Via Láctea que contém um coquetel químico bizarro que só pode ser explicado por esse tipo elusivo de explosão, escreveram os autores do estudo. A estrela, chamada SMSS J200322.54-114203.3 (mas vamos chamá-la de J2 para breve) e localizada a cerca de 7.500 anos-luz do sol no halo da Via Láctea, formada há cerca de 13 bilhões de anos, ou menos de 800 milhões de anos após o nascimento do universo, segundo os pesquisadores. Estrelas como essas são as mais antigas que ainda existem.

Em seu novo estudo, os pesquisadores analisaram de perto a composição química da estrela com base nos comprimentos de onda da luz que ela emite, usando instrumentos especiais do Telescópio Gigante de Magalhães no Deserto de Atacama, no Chile. Eles descobriram que, ao contrário da maioria das outras estrelas conhecidas que datam dessa época, J2 contém quantidades extremamente baixas de ferro, enquanto ostenta quantidades excepcionalmente altas de elementos mais pesados, como zinco, urânio e európio.

Fusões entre estrelas de nêutrons (cascas em colapso de estrelas gigantes que acumulam a massa de um sol em uma área do tamanho de uma cidade) podem explicar a presença desses elementos mais pesados em estrelas semelhantes do universo inicial – no entanto, os pesquisadores disseram, J2 contém tantos elementos pesados “extras” que nem mesmo a teoria da fusão de estrelas de nêutrons se encaixa.

A única explicação para todos os elementos extra pesados é uma explosão extragrande – uma hipernova amplificada por uma rotação rápida e um forte campo magnético, de acordo com os autores.

“Nós agora encontramos a evidência observacional pela primeira vez indicando diretamente que havia um tipo diferente de hipernova produzindo todos os elementos estáveis na tabela periódica de uma só vez – uma explosão de colapso do núcleo de uma estrela massiva de rotação rápida e fortemente magnetizada,” O co-autor do estudo, Chiaki Kobayashi, da Universidade de Hertfordshire, no Reino Unido, disse no comunicado. “É a única coisa que explica os resultados.”

Esta descoberta é mais do que um espetáculo brilhante; uma explosão tão incrível deve ter ocorrido durante os primeiros estágios da formação da galáxia para resultar no nascimento de J2. Esse fato sugere que as hipernovas podem ter sido um método importante de formação de estrelas no início do universo, concluíram os autores do estudo. A detecção de estrelas similarmente antigas e estranhamente compostas é necessária para aprofundar esses resultados.




Publicado em 11/07/2021 11h05

Artigo original: