A estrela que morreu duas vezes

Astrônomos descobriram estrela que se tornou supernova mais de uma vez.

 11 de novembro de 2017
As camadas gasosas da supernova em expansão deixando um pequeno núcleo branco. Imagem artística.

Uma descoberta publicada na revista Nature colocou em xeque quase tudo o que os astrônomos sabiam sobre as supernovas. Como disse o próprio autor do estudo Iair Arcavi "Esta supernova quebra tudo o que achamos que sabíamos sobre como elas funcionam".

As supernovas são a fase cataclísmica de uma estrela com massa acima de oito vezes a do Sol. Nesse estágio, a estrela sucumbe à própria gravidade e explode liberando a matéria de suas camadas. É um evento tão espetacular que o brilho aumenta milhares de vezes a ponto de se destacar dentro de sua galáxia. Após alguns dias ou meses, no máximo, o brilho desaparece e a estrela como era conhecida desaparece restando em seu lugar uma anã branca ou uma estrela de nêutrons ou ainda um buraco negro, dependendo de sua massa inicial.

Bem, era assim que os pesquisadores achavam queacontecia, mas a supernova iPTF14hls descoberta em setembro de 2014 pelo telescópio Intermediate Palomar Transient Factory na Califórnia - EUA veio jogar pimenta nessa história.

Após a explosão de iPTF14hls, seu brilho desapareceu normalmente, porém alguns meses depois voltou a ser vista e mais, de lá pra cá a luminosidade oscilou cinco vezes (ver gráfico abaixo). O coautor do estudo Peter Nugent disse: "No início, pensamos que era completamente normal e chato. Então, continuou ficando brilhante e não mudando, mês após mês".

Ao longo de dois anos, iPTF14hls cresceu e caiu em brilho pelo menos cinco vezes (a falha na linha amarela, decorre da estrela estar atrás do Sol no período observado). A maioria das supernovas permanece brilhante por cerca de 100 dias antes de desaparecer para sempre.

Intrigados com o acontecido, a equipe decidiu analisar os dados de arquivo sobre o que se sabia da estrela que se tornou a supernova iPTF14hls e o resultado foi mais espantoso ainda: em 1954 uma explosão de supernova foi observada no exato local da atual. De alguma forma, a estrela sobreviveu a primeira explosão e 60 anos depois explodiu de novo.

Apesar das incertezas a iPTF14hls foi teorizada como sendo uma supernova de instabilidade par pulsacional. Neste modelo, durante a morte de uma estrela extremamente maciça, as instabilidades termonucleares violentas nos estágios finais da fusão nuclear levariam a explosões repetidas de supernova. Cada explosão ejeta algumas "massas solares" de material em pulsos, e pode fazê-lo por um longo tempo sem destruir a estrela. De acordo com os cálculos dos astrônomos, antes da explosão de 1954 a estrela tinha pelo menos 50 vezes o tamanho do Sol.
Uma imagem tirada pelo Observatório Palomar revela uma possível explosão em 1954 na mesma localização de iPTF14hls (esquerda). Não é visto na imagem posterior tirada em 1993 (à direita).

Os pesquisadores usando a rede de telescópio global da LCO, projetado para observações de longo período, continuará a monitorar as mudanças de brilho de iPTF14hls. Disse Arcavi. "Eu não posso esperar para ver o que vamos encontrar, continuando a olhar para o céu nas novas maneiras que esse conjunto permitirá".

Quando o evento da iPTF14hls for compreendido, poderemos ter uma visão sobre a evolução das estrelas mais massivas, a produção das supernovas mais brilhantes e, possivelmente, o nascimento de buracos negros que com massas perto de 40 massas solares. Por enquanto, a supernova oferece aos astrônomos sua maior emoção: algo que eles não entendem.
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