O que está morto não pode mais morrer – ou pode?
 

AstronomiaCiênciaO que está morto não pode mais morrer – ou pode?

Diógenes Henrique11 de novembro de 201713 min

Os astrônomos descobriram uma estranha estrela “zumbi” que foi supernova não apenas uma vez, mas duas vezes.

De Jake Parks para a Astronomy

Para citar a primeira linha de uma comunicação publicada em 08 de novembro na revista Nature, “Toda supernova observada até agora foi considerada a explosão terminal de uma estrela”. Em outras palavras, quando uma estrela maciça explode, ela deve permanecer morta. Isso é algo que os astrônomos testemunharam milhares de vezes antes com absolutamente nenhuma exceção.

Pelo menos, até agora.

Pela primeira vez, os astrônomos podem ter descoberto uma estrela que passou pela fase de supernova mais de uma vez. Essa estrela, que sendo chamada “estrela zumbi” – já que explodiu pelo menos duas vezes nos últimos 60 anos –, desconcertou os astrônomos ao desafiar muitas das teorias existentes sobre como as estrelas maciças terminam suas vidas.

“Esta supernova rompe com tudo o que achamos que sabíamos sobre como elas funcionam”, disse o autor principal do estudo, Iair Arcavi, um candidato a pós-doutorado no programa NASA Einstein Postdoctoral Fellow na Universidade da Califórnia, em Santa Barbara, e pesquisador do Observatório de Las Cumbres (LCO, na sigla inglesa), em um comunicado de imprensa. “É a maior que já encontrei em quase uma década de estudos sobre explosões estelares”, concluiu.

A estrela que não morre, chamada iPTF14hls, foi descoberta em setembro de 2014 pela Palomar Transient Factory (PTF), uma pesquisa de campo abrangente totalmente automatizada e projetada para detectar objetos cósmicos que variam em termos de brilho ao longo do tempo – como estrelas variáveis, objetos transitórios, e, claro, supernovas.

Ao longo de dois anos, a iPTF14hls aumentou e diminuiu em brilho pelo menos cinco vezes. A maioria das supernovas permanece brilhante por cerca de 100 dias antes de desaparecer para sempre. Crédito: NASA/ESA/STSCI/G. Bacon
Ao longo de dois anos, a iPTF14hls aumentou e diminuiu em brilho pelo menos cinco vezes. A maioria das supernovas permanece brilhante por cerca de 100 dias antes de desaparecer para sempre. Crédito: NASA/ESA/STSCI/G. Bacon

Quando a equipe internacional de astrônomos detectou pela primeira vez a explosão, uma análise espectral indicou que era apenas uma supernova comum de tipo II-P, cujo brilho provavelmente desapareceria após cerca de 100 dias. A supernova iPTF14hls, por outro lado, tinha um plano diferente.

Embora o Supernova iPTF14hls inicialmente esmaeceu seu brilho após sua explosão de 2014, em poucos meses, começou a aumentar novamente de brilho misteriosamente. Ao longo de três anos, a iPTF14hls variou entre brilhante e pouco brilhante em pelo menos cinco ocasiões diferentes.

“Este foi um desses tipos de eventos de rachar a cabeça”, disse o co-autor Peter Nugent, cientista sênior do Lawrence Berkeley National Laboratory. “No início, pensamos que era [uma supernova] completamente normal e enfadonha. Então, ela continuou brilhante e não mudava, mês após mês “.

Quando os astrônomos perceberam que a iPTF14hls não era uma supernova trivial, eles decidiram voltar e pesquisar dados de arquivo. Os pesquisadores ficaram surpresos quando descobriram que, em 1954, outra explosão foi registrada exatamente na mesma localização da iPTF14hls. De alguma forma, a estrela sobreviveu à sua primeira explosão, esperou 60 anos e depois explodiu de novo.

Uma imagem tirada pelo Palomar Observatory Sky Survey revela uma possível explosão em 1954 na localização exata da iPTF14hls (esquerda). A explosão não é vista na imagem posterior tirada em 1993 (à direita). Crédito: POSS/DSS/LCO/S. Wilkinson
Uma imagem tirada pelo Palomar Observatory Sky Survey revela uma possível explosão em 1954 na localização exata da iPTF14hls (esquerda). A explosão não é vista na imagem posterior tirada em 1993 (à direita). Crédito: POSS/DSS/LCO/S. Wilkinson

Embora os pesquisadores ainda estejam incertos sobre o que levou a iPTF14hls a ser supernova duas vezes, uma hipótese é que a “estrela zumbi” é na verdade um “par pulsante de instabilidade de supernova”.

“De acordo com essa hipótese, é possível que este seja o resultado de uma estrela tão maciça e quente que gerou antimatéria em seu núcleo”, disse o co-autor Daniel Kasen, professor de física e astronomia na Universidade da Califórnia, em Berkeley. “Isso faria com que a estrela ficasse violentamente instável e passasse por repetidas erupções brilhantes ao longo de períodos de anos”, explicou o astrônomo. Os autores do estudo calcularam que, antes da primeira explosão, a estrela era pelo menos 50 vezes maior que o Sol (e provavelmente maior).

“Essas explosões só deveriam ser vistas no universo inicial e deveriam estar extintas hoje”, disse o Andy Howell outro co-autor do estudo líder do grupo de supernova do LCO, uma rede mundial de “vinte telescópios em oito locais ao redor do mundo trabalhando juntos como um único instrumento”, segundo o site do observatório. “Isto é como encontrar um dinossauro ainda vivo hoje. Se você encontrasse um, você questionaria se realmente se realmente se trata de um dinossauro.”, disse Howell.

Usando a rede de telescópio global do LCO, especificamente projetada para observações sustentadas, os astrônomos continuarão a monitorar a iPTF14hls para mudanças de brilho ao longo do tempo.

“Nós não poderíamos ter ficado de olho na iPTF14hls por todo esse tempo e coletados os dados que desafiam todas as teorias de supernova existentes, se não fosse pela rede de telescópio global”, disse Arcavi. “Eu não posso esperar para ver o que vamos encontrar ao continuarmos a olhar para o céu com essas novas maneiras que essa configuração nos permite”.

Para saber mais sobre essa supernova iPTF14hls, veja o vídeo do astrônomo Sérgio Sacani a seguir. Leia também a descrição do vídeo para informações adicionais e para acessar os papers recomendados.

Fonte: Astronomy Magazine (adaptado).

Referências:

  1. ARCAVI, I. et al. Energetic eruptions leading to a peculiar hydrogen-rich explosion of a massive star. Nature, doi:10.1038/nature24030;
  2. SEALE, S. Las Cumbres Astronomers Discover a Star That Would Not Die, LCO News. Disponível em: https://lco.global/news/las-cumbres-astronomers-discover-a-star-that-would-not-die/. Acesso em 11 nov. 2017.