As origens misteriosas de um tipo raro de estrela em explosão foram identificadas

Existem muitos mistérios no Universo, e um deles é sobre de onde vêm os metais que encontramos por aí. Sabemos que eles são criados em grandes explosões cósmicas, mas determinar exatamente quais explosões e em quais quantidades é uma tarefa complicada. 

Impressão artística de um binário interativo. (Mark Garlick/Science Photo Library/Getty)

Um tipo raro de supernova, chamada supernova do tipo Ic, é conhecido por criar muitos metais. Mas, até agora, não estava claro se as estrelas que causavam essas explosões eram muito grandes e solitárias ou se eram menores e tinham um “companheiro” que as ajudava a explodir.

Agora, uma equipe de astrônomos liderada por Martín Solar e Micha? Micha”owski, da Universidade Adam Mickiewicz na Polônia, descobriu que as estrelas que originam as supernovas do tipo Ic geralmente não são estrelas gigantes solitárias, mas sim estrelas menores que têm uma companheira que influencia a maneira como elas explodem.

O Que São Supernovas Tipo Ic?

Supernovas são explosões muito poderosas que ocorrem quando estrelas muito grandes chegam ao fim de suas vidas. Quando isso acontece, o núcleo da estrela – a parte central onde estão os elementos mais pesados – colapsa, o que significa que ele fica extremamente denso e se transforma em uma estrela de nêutrons ou até mesmo em um buraco negro. Enquanto isso, as camadas externas da estrela são lançadas para o espaço com muita energia, criando novos metais.

Mas há algo estranho sobre as supernovas do tipo Ic: elas não possuem hidrogênio nem hélio em sua “casca” que se espalha pelo espaço após a explosão. Esses elementos mais leves geralmente deveriam estar presentes em alguma quantidade, então, onde eles foram parar”

Duas Possíveis Explicações para o Mistério:

Existem duas hipóteses para explicar a ausência de hidrogênio e hélio:

1. Estrelas Muito Grandes: Uma estrela com 20 a 30 vezes a massa do Sol poderia ser tão massiva que geraria ventos estelares muito fortes, capazes de soprar o hidrogênio e o hélio para longe antes da explosão.

2. Estrelas com Companheiras: Outra possibilidade é que a estrela tenha uma companheira, ou seja, uma estrela menor próxima dela que “roube” o hidrogênio e o hélio da estrela maior, que tem entre 8 e 15 vezes a massa do Sol.

Em ambos os casos, o hidrogênio e o hélio seriam levados para longe antes da supernova explodir, resultando na ausência desses elementos nos restos da explosão.

Como os Cientistas Resolveram Esse Mistério?

Existem diferentes tipos de supernovas que resultam do colapso do núcleo das estrelas. Os cientistas analisaram dados de observações anteriores e encontraram estrelas que “sumiram” após uma supernova, o que permitiu identificar as estrelas que deram origem a 23 dessas explosões. Nenhuma dessas era do tipo Ic, então Micha”owski e sua equipe decidiram procurar pistas no ambiente ao redor das supernovas.

Eles usaram dados de um grande programa de observação chamado PHANGS, que utiliza o maior conjunto de telescópios do mundo, o Atacama Large Millimeter Array (ALMA), para observar nuvens de gás das quais as estrelas se formam. A ideia era complementar essas informações com novas observações das nuvens onde as supernovas aconteceram para entender melhor as estrelas que explodiram.

O Que Eles Descobriram?

Os cientistas analisaram o gás molecular que ficou nos locais onde ocorreram supernovas do tipo Ic e compararam com o gás deixado por supernovas do tipo II, que vêm de estrelas entre 8 e 15 vezes a massa do Sol. Eles descobriram que a quantidade de hidrogênio era a mesma nos dois casos, indicando que as supernovas do tipo Ic vêm, na verdade, de estrelas menos massivas.

O hidrogênio e o hélio ainda precisavam estar em algum lugar, e o mais provável é que tenham sido “roubados” por uma estrela companheira. Micha”owski explicou que essa companheira geralmente sobrevive à supernova, mas a força da explosão a empurra pelo espaço, onde ela continua sua vida de forma relativamente normal, só que com uma velocidade diferente.

Por Que Isso é Importante?

Essa descoberta ajuda a entender de onde vêm muitos elementos no Universo. Sabemos que supernovas envolvendo estrelas companheiras produzem o dobro de carbono – um elemento essencial para a vida – em comparação com outros tipos de supernova. Agora, os cientistas podem ajustar a contribuição das supernovas do tipo Ic para a quantidade de carbono no Universo.

Os pesquisadores querem continuar estudando os restos de mais supernovas para aprender mais sobre a vida das estrelas que explodiram. Com mais dados, poderão investigar outras características das supernovas e entender melhor como elas acontecem.

Fonte: sciencealert.com