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Ciência

Astrofísicos descobrem o motor oculto das supernovas superluminosas — explosões estelares que podem brilhar mais do que uma galáxia inteira

Uma supernova observada em 2024 ajudou cientistas a resolver um dos maiores mistérios da astrofísica: por que algumas explosões estelares são até 100 vezes mais brilhantes que o normal. O estudo indica que um objeto extremo chamado magnetar pode ser o responsável por amplificar essa luminosidade colossal.
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Tempo de leitura: 4 minutos

Quando uma estrela gigante chega ao fim de sua vida, ela pode explodir em um evento conhecido como supernova — uma das explosões mais poderosas do universo. Em geral, essas explosões já são extremamente brilhantes, podendo emitir bilhões de vezes mais luz do que o Sol. No entanto, uma pequena fração delas é ainda mais intensa: são as chamadas supernovas superluminosas. Durante anos, os astrônomos tentaram entender o que poderia produzir tamanha quantidade de energia. Agora, uma nova observação pode ter revelado a resposta.

Uma explosão observada a um bilhão de anos-luz

Supernova Estrela
© X-@alex_riveiro

A supernova analisada pelos pesquisadores ocorreu em uma galáxia localizada a cerca de um bilhão de anos-luz da Terra.

Um ano-luz corresponde à distância que a luz percorre em um ano, aproximadamente 9,5 trilhões de quilômetros.

O evento foi detectado pela primeira vez em dezembro de 2024 e estudado por astrônomos utilizando o Observatório Las Cumbres, na Califórnia, e o telescópio ATLAS, instalado no Chile.

Essas observações permitiram acompanhar a evolução da explosão e identificar pistas sobre sua origem extraordinária.

O papel de um magnetar

Os cientistas descobriram que a explosão deixou para trás um magnetar.

Esse objeto é um tipo especial de estrela de nêutrons — o núcleo extremamente compacto que resta após o colapso de uma estrela gigante.

O que torna o magnetar único é sua rotação extremamente rápida e seu campo magnético incrivelmente poderoso.

Segundo os pesquisadores, esse objeto gira centenas de vezes por segundo.

Durante essa rotação frenética, o magnetar varre partículas carregadas e injeta energia na nuvem de gás e poeira que foi expelida pela supernova.

Esse processo amplifica a luminosidade da explosão, tornando-a muito mais brilhante do que uma supernova comum.

Como nasce uma estrela de nêutrons

Universo Estrella Supernova
© ESA/Hubble.

O estudo foi liderado por Joseph Farah, estudante de doutorado em astrofísica do Observatório Las Cumbres e da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara.

Ele explica que o processo começa quando uma estrela gigante esgota seu combustível nuclear.

Sem a pressão da fusão nuclear para equilibrar a gravidade, o núcleo da estrela começa a colapsar.

A compressão é tão intensa que prótons e elétrons se fundem, formando nêutrons.

Se o núcleo for extremamente massivo, o colapso continua até formar um buraco negro.

Mas, quando as condições são diferentes, surge uma estrela de nêutrons — um dos objetos mais densos do universo.

Em alguns casos raros, essa estrela de nêutrons nasce com rotação ultrarrápida e campo magnético colossal, formando um magnetar.

Um mistério antigo da astrofísica

A primeira supernova superluminosa foi identificada apenas em 2006 pelo astrofísico Andy Howell, também do Observatório Las Cumbres.

Em 2010, cientistas sugeriram pela primeira vez que magnetars poderiam ser a fonte de energia responsável por essas explosões extraordinárias.

A nova observação fornece uma das evidências mais fortes até agora para essa hipótese.

Segundo Howell, os novos dados reforçam a ideia de que a energia liberada pelo magnetar pode explicar o brilho extremo dessas supernovas.

Uma estrela gigantesca que desapareceu

Os pesquisadores ainda não conseguiram determinar exatamente qual era o tamanho da estrela que explodiu.

No entanto, os cientistas acreditam que ela era extremamente massiva.

Provavelmente tinha dezenas de vezes a massa do Sol e emitia centenas de milhares de vezes mais luz que nossa estrela.

Estrelas desse tipo vivem rapidamente e terminam suas vidas em explosões espetaculares.

Um brilho difícil de imaginar

A intensidade de uma supernova já é difícil de compreender.

Joseph Farah propôs uma comparação impressionante para ilustrar esse fenômeno.

Ele perguntou: o que seria mais brilhante — o Sol explodindo em supernova a 150 milhões de quilômetros da Terra ou uma bomba de hidrogênio detonando diante de seus olhos?

A resposta é a supernova, por uma diferença gigantesca.

E isso se refere apenas a uma supernova comum.

Uma supernova superluminosa pode ser entre 10 e 100 vezes mais brilhante ainda.

Mais brilhante que toda a Via Láctea

No caso da explosão estudada, a luminosidade foi tão intensa que superou a produção total de luz da Via Láctea.

Isso significa que, por um breve período, uma única estrela em colapso brilhou mais do que centenas de bilhões de estrelas juntas.

Eventos desse tipo são raros, mas extremamente valiosos para a ciência.

Eles ajudam os astrônomos a compreender melhor os processos físicos que governam a morte das estrelas e a evolução das galáxias.

Um novo capítulo na compreensão das supernovas

A descoberta reforça a importância de telescópios modernos e observatórios internacionais na investigação do universo.

À medida que novos instrumentos e levantamentos do céu entram em operação, os cientistas esperam encontrar mais exemplos dessas explosões extraordinárias.

Cada nova observação pode revelar detalhes adicionais sobre os magnetars e sobre os mecanismos que produzem algumas das explosões mais luminosas já registradas no cosmos.

 

[ Fonte: La Jornada ]

 

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