Astrónomo amador captura rara primeira luz de massiva explosão estelar

Graças aos fortuitos instantâneos captados por um astrónomo amador na Argentina, cientistas obtiveram a sua primeira visão do surto inicial de luz da explosão de uma estrela massiva. Durante testes de uma nova câmara, Víctor Buso capturou imagens de uma galáxia distante antes e depois da "rutura de choque" da supernova - quando uma onda de pressão supersónica do núcleo explosivo de uma estrela atinge e aquece o gás à superfície a uma temperatura muito alta, fazendo com que emita luz e aumente rapidamente de brilho.

Até à data, ninguém tinha conseguido capturar a "primeira luz ótica" de uma supernova normal - isto é, uma não associada com uma explosão de raios-gama ou raios-X - uma vez que as estrelas explodem aparentemente ao acaso no céu, e a luz da rutura de choque é fugaz. 

Os novos dados fornecem pistas importantes sobre a estrutura física da estrela logo antes do seu desaparecimento catastrófico e sobre a natureza da própria explosão. "Os astrónomos profissionais há muito tempo que procuram este evento," comenta o astrónomo Alex Filippenko, da Universidade da Califórnia em Berkeley, EUA, que acompanhou a descoberta com observações nos observatórios Lick e Keck, que se mostraram fundamentais para uma análise mais detalhada da explosão com o nome SN 2016gkg. "As observações de estrelas nos primeiros momentos em que começam a explodir fornecem informações que não podem ser obtidas diretamente de qualquer outra forma."

"Os dados de Buso são excecionais," acrescenta. "Este é um excelente exemplo de uma parceria entre astrónomos amadores e profissionais. A descoberta e os resultados das observações de acompanhamento de todo o mundo foram publicados na edição de 22 de fevereiro da revista Nature. No dia 20 de setembro de 2016, Buso, de Rosario, Argentina, testava uma nova câmara no seu telescópio de 16 polegadas, captando uma série de exposições de curta duração da galáxia espiral NGC 613, localizada a aproximadamente 80 milhões de anos-luz da Terra na direção da constelação do hemisfério sul de Escultor.

Por sorte, examinou estas imagens imediatamente e notou um fraco ponto de luz que aumentou rapidamente de brilho perto do final de um braço espiral e que não era visível no seu primeiro conjunto de imagens. A astrónoma Melina Bersten e colegas do Instituto de Astrofísica de La Plata, na Argentina, souberam rapidamente da descoberta serendipitosa e perceberam que Buso havia capturado um evento raro, parte da primeira hora após a luz emergir da explosão de uma enorme estrela. 

Ela estimou que as hipóteses de uma tal descoberta, a primeira supernova de Buso, são de uma em 10 milhões, talvez até ainda menos, uma em 100 milhões.

"É como ganhar a lotaria cósmica," comenta Filippenko.

Estrela libertou três-quartos da sua massa antes de explodir

Bersten entrou imediatamente em contato com um grupo internacional de astrónomos para ajudar a realizar observações frequentes e adicionais de SN 2016gkg ao longo dos dois meses seguintes, revelando mais sobre o tipo de estrela que explodiu e a natureza da explosão.

Filippenko e colegas obtiveram uma série de sete espectros, onde a luz é dividida nas suas cores componentes, como um arco-íris, com o telescópio Shane de 3 metros do Observatório Lick da Universidade da Califórnia perto de San Jose, e com os telescópios gémeos de 10 metros do Observatório W. M. Keck em Maunakea, Hawaii. Isto permitiu que a equipa internacional determinasse que a explosão era uma supernova do Tipo IIb: a explosão de uma estrela massiva que já tinha perdido a maior parte do invólucro de hidrogénio, uma espécie de explosão estelar primeiramente identificada observacionalmente por Filippenko em 1987.

Combinando os dados com modelos teóricos, a equipa estimou que a massa inicial da estrela rondava as 20 vezes a massa do nosso Sol, embora tenha perdido a maior parte dela, provavelmente para uma estrela companheira, e ficado reduzida a mais ou menos 5 massas solares antes da explosão.

A equipe de Filippenko continuou a monitorizar a mudança de brilho da supernova ao longo de dois meses com outros telescópios do Observatório Lick: o Telescópio Automático de Imagem Katzman de 0,76 metros e o Telescópio Nickel de 1 metro.

Fonte: Astronomia OnLine