Formato único de explosão de estrela é desvendada em tempo recorde por astrônomos

Com observações feitas com o Very Large Telescope (VLT), do Observatório Europeu do Sul (ESO), foi a primeira vez que astrônomos revelaram a forma da explosão de uma estrela massiva no momento da sua rápida fase inicial, fase esta que já não seria mais observável no dia seguinte à explosão.

“Esta descoberta não só reformula a nossa compreensão das explosões estelares, como também demonstra o que pode ser alcançado quando a ciência transcende fronteiras. É uma poderosa lembrança de que a curiosidade, a colaboração e a ação rápida podem desvendar mistérios profundos da física que moldam o nosso Universo”, afirma Ferdinando Patat, coautor do estudo, em comunicado.

As observações recentes poderão auxiliar os astrônomos e especialistas a desvendarem uma série de questionamentos, tal como o funcionamento do processo que leva à explosão de uma estrela. Além disso, as novas descobertas sugerem que o mecanismo físico que impulsiona a explosão de estrelas massivas manifesta uma simetria axial – isto é, se transformadas em imagens, as explosões poderiam ser divididas por um eixo de simetria.

Estrelas massivas explodem quando se transformam em supernovas. Este momento também pode ser conhecido como a morte de velha uma estrela e o nascimento de uma nova.

O óbito de estrelas massivas é desencadeado por um choque de queda dos componentes químicos e materiais que compõem a estrela. Quando entram em choque, essa matéria se desestabiliza e, até os dias de hoje, os astrônomos estudam como essa energia é propagada pela estrela.

A explosão da supernova "SN 2024ggi" ocorreu na galáxia NGC 361, a 22 milhões de anos-luz do planeta Terra – distância considerada “próxima” para os padrões intergalácticos. Na ocasião, foi o professor Yi Yang, da Universidade Tsinghua, na China, quem detectou o fenômeno, em 10 de abril de 2024. Doze horas após a constatação, ele enviou uma proposta de observação ao ESO e, pouco mais de um dia depois, o telescópio VLT foi apontado para a supernova.

Durante algumas horas, o VLT permitiu que os observadores analisassem a geometria da estrela e a sua explosão. “A geometria de uma explosão de supernova fornece informações fundamentais sobre a evolução estelar e os processos físicos que levam a estes fogos de artifício cósmicos”, observou Yang.

Os mecanismos exatos por trás das explosões de estrelas massivas, com mais de oito vezes a massa do Sol, sob a forma de supernovas, continuam a ser debatidos. Mas, com as novas observações, astrônomos poderão descartar alguns dos atuais modelos de supernovas e adicionar novas informações para melhorar outros dados.

Estas novas hipóteses só foram possíveis de ser formuladas pelo bom uso da rápida janela de observação da forma inicial da explosão da supernova. Para tal, os astrônomos utilizaram uma técnica chamada espectropolarimetria.

Segundo Lifan Wang da Universidade A&M, nos Estados Unidos, a espectropolarimetria forneceu informações relativas à geometria da explosão que outros tipos de observações não conseguiriam. Isso se deve ao fato de que o VLT é um telescópio com escalas angulares maiores e mais precisas quando comparadas às de outras ferramentas.

Durante toda a sua vida, uma estrela típica mantém a sua forma esférica como resultado de um equilíbrio preciso entre a força gravitacional, que tende a comprimi-la, e a pressão do seu motor nuclear, que tende a expandi-la. A falha do motor nuclear acontece quando essa última fonte de combustível se esgota.

Esse colapso é o que marca, para as estrelas massivas, o início da fase de supernova. Neste momento, o núcleo da estrela entra em colapso e as massas que a rodeiam começam a ricochetear. Este ricochete propaga-se para o exterior do corpo celeste, momento em que são liberadas quantidades de energia que conferem o brilho às supernovas.

Os astrônomos descobriram que "SN 2024ggi" tinha forma de uma azeitona na explosão inicial da sua matéria. À medida que a energia foi sendo liberada, a “azeitona” achatou-se, mas o eixo de simetria – axial, como foi descoberto – permaneceu sendo o mesmo.