Astrônomos capturam explosão de estrela gigante pela primeira vez

Em março, o satélite Einstein Probe detectou um clarão de raios X provocado por uma onda de choque que rasgou a superfície da estrela. A equipe acompanhou o colapso do núcleo do início ao fim e revelou dinâmicas inesperadas.

A observação da morte explosiva de uma estrela gigantesca trouxe novas compreensões sobre esse fenômeno cósmico. Astrônomos aproveitaram uma rara oportunidade para acompanhar o processo do início ao fim, revelando que eventos violentos como esse podem ocorrer de maneiras diferentes das conhecidas anteriormente.

As observações iniciaram em março, quando o telescópio espacial chinês Einstein Probe detectou um clarão momentâneo de raios X. Esse clarão foi causado por uma poderosa onda de choque desencadeada pela explosão no núcleo da estrela em colapso, que rasgou a superfície da estrela condenada. O fenômeno é conhecido como “shock breakout” e ocorre em todas as supernovas, mas sua detecção é notoriamente difícil devido à sua breve duração. Esta foi a primeira ocorrência observada desde 2008.

“É preciso um pouco de sorte para captá-lo em tempo real”, explicou um dos astrônomos envolvidos na pesquisa.

Os pesquisadores mobilizaram rapidamente um conjunto de telescópios, incluindo o Observatório de Raios X Chandra, em órbita, e várias instalações terrestres, para continuar as observações por quase três meses. Esse acompanhamento se estendeu até que a localização da supernova passou por trás do Sol, sob a perspectiva da Terra.

A estrela estava localizada a cerca de 500 milhões de anos-luz da Terra, em uma galáxia relativamente próxima. Estima-se que a estrela tivesse cerca de 30 vezes a massa do Sol antes de se tornar uma supernova. “Essa estaria entre as estrelas mais massivas, provavelmente maior que Betelgeuse”, comentou uma das astrônomas responsáveis pelo estudo, referindo-se a uma das estrelas mais brilhantes do céu noturno.

Acredita-se que a explosão da estrela tenha deixado para trás um buraco negro, um objeto com gravidade tão intensa que nem mesmo a luz consegue escapar. Antes da explosão, a estrela era uma Wolf-Rayet, um tipo raro que havia perdido suas camadas externas de hidrogênio e hélio devido a poderosos ventos estelares.

A explosão foi classificada como uma supernova do “tipo Ic de linhas largas”, envolvendo uma estrela com camadas externas despojadas e material ejetado pela explosão se movendo a mais de 10% da velocidade da luz. A supernova apresentou características frequentemente associadas a fenômenos de surto de raios gama, mas neste caso não houve evidência de tal explosão.

“Uma das principais questões ainda sem resposta é por que algumas estrelas massivas em colapso lançam jatos de material a velocidades próximas à da luz, enquanto estrelas aparentemente semelhantes não o fazem”, destacou outro astrônomo participante da pesquisa.

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Esta foi a primeira supernova desse tipo observada sem uma explosão de raios gama e sem jato de material. “A descoberta mostra que as estrelas mais massivas morrem de mais maneiras do que os astrônomos imaginavam anteriormente”, concluiu uma das autoras do estudo.

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