Estrela destruída de modo nunca antes visto é detectada em galáxia antiga

Astro flagrado por telescópio no Chile foi destruído em colisão de estrelas ou de remanescentes estelares no ambiente em torno de um buraco negro supermassivo da galáxia

Ilustração artística de uma explosão de raios gama CRÉDITO International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/M. Alho/M. Zamani 

Uma maneira de destruição estelar hipotetizada há muito tempo, mas nunca antes vista, foi observada por uma equipe internacional de astrofísicos enquanto eles procuravam a origem de uma poderosa explosão de raios gama (também conhecida pela sigla em inglês, GRB).

O estudo publicado nesta última quinta-feira (22) na revista Nature Astronomy é liderado por pesquisadores da Universidade Radboud, na Holanda, em colaboração com astrônomos da Universidade do Noroeste, nos Estados Unidos, e de outras instituições de pesquisa.

Os pesquisadores descobriram que a GRB intitulada "191019A" veio de uma colisão de estrelas ou remanescentes estelares numa região cheia de corpos celestes. Esta área também fica em torno de um buraco negro supermassivo no núcleo de uma galáxia antiga.

Normalmente, essas erupções de raios se originam da explosão de estrelas massivas ou fusões de estrelas de nêutrons; mas o novo achado é diferente. “Esta descoberta notável nos dá um vislumbre tentador da intrincada dinâmica em funcionamento nesses ambientes cósmicos, estabelecendo-os como fábricas de eventos que, de outra forma, seriam considerados impossíveis”, afirma Giacomo Fragione, astrofísico da Universidade do Noroeste, coautor do estudo, em comunicado.

Até então, os cientistas acreditavam que a maioria das estrelas podia morrer de três modos. No primeiro cenário, astros de massa relativamente baixa, como o nosso Sol, atingem a “velhice” e perdem suas camadas externas, tornando-se anãs brancas. Em um segundo caso, estrelas mais massivas originam supernovas que formam estrelas de nêutrons e buracos negros. Já em uma terceira opção, dois remanescentes estelares formam um sistema binário e, eventualmente, colidem.

Mas o novo estudo descobriu que pode haver uma quarta possibilidade: as estrelas podem morrer ao colidirem em algumas das regiões mais densas do universo. “Isso é empolgante para entender como as estrelas morrem e para responder a outras perguntas, como quais fontes inesperadas podem criar ondas gravitacionais que poderíamos detectar na Terra”, explica Andrew Levan, principal autor do estudo.

A primeira evidência dessa quarta hipótese foi obtida em 19 de outubro de 2019, quando o Observatório Neil Gehrels Swift, da Nasa, detectou um flash brilhante de raios gama que durou pouco mais de um minuto — o que é bastante, considerando-se que qualquer GRB com mais de 2 segundos já é considerado “longo”.

Então, os pesquisadores fizeram observações de longo prazo do brilho residual da explosão de raios gama utilizando o telescópio Gemini South no Chile, que faz parte do Observatório Internacional Gemini. Isso permitiu aos especialistas encontrar a explosão a menos de 100 anos-luz do núcleo de uma galáxia antiga, muito perto do buraco negro supermassivo dela.

"A falta de uma supernova acompanhando a longa GRB 191019A nos diz que esta explosão não é um típico colapso massivo de estrela", considera Jillian Rastinejad, doutoranda de astronomia que faz parte da equipe.

Já a doutoranda Anya Nugent nota que o evento supera expectativas tanto para os ambientes de GRBs curtas quanto longas. As explosões mais duradouras nunca foram observadas em galáxias tão velhas e mortas quanto a que abriga a GRB 191019A, enquanto aquelas erupções mais breves nunca foram detectadas tão perto dos núcleos de suas galáxias.

Uma possível razão para a obscuridade desses fenômenos é que os centros galácticos estão repletos de poeira e gás, o que pode obscurecer tanto o flash inicial da GRB quanto o seu brilho resultante. "Embora este evento seja o primeiro de seu tipo a ser descoberto, é possível que haja outros como ele escondidos pelas grandes quantidades de poeira perto de suas galáxias", avalia Wen-fai Fong, coautor da pesquisa.

Fonte: Galileu