MADRI, 21 (EUROPA PRESS)
Uma rara explosão estelar revelou um núcleo de elementos pesados que desafia as teorias de como estrelas massivas vivem e morrem, de acordo com um estudo usando dados espectrais do Observatório WM Keck publicado na Nature.
A esse respeito, o principal autor e pesquisador associado Steve Schulze, do Centro de Exploração e Pesquisa Interdisciplinar em Astrofísica (CIERA) da Universidade Northwestern, disse: "Esta é a primeira vez que uma estrela foi observada praticamente reduzida a suas fundações" e observa que "isso mostra como as estrelas são estruturadas e demonstra que elas podem perder muito material antes de explodir".
"Eles não só podem perder suas camadas mais externas, como também podem ser removidos até o núcleo e ainda produzir uma explosão brilhante que podemos observar de muito, muito longe", enfatizou.
Pesquisadores detalham que, quando estrelas massivas explodem, os astrofísicos normalmente encontram assinaturas fortes de elementos leves, como hidrogênio e hélio. Mas a supernova recém-descoberta, denominada SN 2021yfj, exibiu uma assinatura química diferente, contendo silício, enxofre e argônio, sugerindo que ela desprendeu suas camadas externas de hidrogênio, hélio, carbono, oxigênio, neônio e magnésio, expondo as camadas internas ricas em silício e enxofre imediatamente antes da explosão.
Os astrônomos há muito propõem que estrelas massivas possuem uma estrutura em camadas semelhante à de uma cebola, com os elementos mais leves nas camadas mais externas e elementos progressivamente mais pesados em direção ao centro.
Mas a descoberta de SN 2021yfj fornece evidências diretas de estratificação interna em estrelas gigantes. Também oferece um vislumbre "sem precedentes" do interior de uma estrela gigante, capturado momentos antes de sua morte explosiva, afirma o Observatório.
A esse respeito, Adam Miller, professor assistente de física e astronomia na Northwestern e autor sênior do estudo, acrescentou: "Esta estrela diz muito sobre como as ideias e teorias sobre a evolução estelar são muito limitadas." "Não é que nossos livros didáticos estejam errados, mas eles claramente não abrangem completamente tudo o que acontece na natureza. Deve haver caminhos mais exóticos para uma estrela massiva terminar sua vida que não foram considerados", disse ele.
Assim, o Observatório detalha que, com um peso de 10 a 100 vezes maior que o do Sol, estrelas massivas se alimentam da fusão nuclear. Nesse processo, a "pressão intensa e o calor extremo" no núcleo estelar causam a fusão de elementos mais leves, gerando outros mais pesados.
À medida que a estrela evolui, os elementos mais pesados são queimados sucessivamente no núcleo, enquanto os elementos mais leves são queimados em uma série de camadas ao redor do núcleo. Esse processo continua, eventualmente dando origem a um núcleo de ferro. Quando o núcleo de ferro colapsa, ele desencadeia uma supernova ou forma um buraco negro.
"Estrelas sofrem instabilidades muito fortes", disse Schulze. "Essas instabilidades são tão violentas que podem fazer com que a estrela se contraia. Então, ela libera tanta energia que, de repente, desprende suas camadas externas. Isso pode acontecer várias vezes", explicou.
Esses cientistas descobriram a SN 2021yfj em setembro de 2021 usando a Câmera de Campo Amplo (Wide Field Camera) do Zwicky Transient Facility (ZTF), na Montanha Palomar, no sul da Califórnia. Após analisar os dados do ZTF, Schulze detectou um objeto extremamente luminoso em uma região de formação estelar a 2,2 bilhões de anos-luz da Terra. Schulze e Miller então buscaram obter o espectro do objeto para determinar quais elementos estavam presentes na explosão.
Os cientistas observaram que, em vez do carbono e do oxigênio típicos de outras supernovas sem carbono, o espectro era dominado por fortes sinais de silício, enxofre e argônio. A fusão nuclear produz esses elementos mais pesados nas profundezas de uma estrela massiva durante seus estágios finais de vida.
"Esta estrela perdeu a maior parte do material que produziu ao longo de sua vida. Portanto, só conseguimos ver o material formado nos meses anteriores à sua explosão. Algo muito violento deve ter acontecido para causar isso", disse Schulze.
"Ainda não compreendemos completamente como a natureza criou essa explosão em particular. Esta estrela ressalta a necessidade de descobrir mais dessas supernovas raras para que possamos continuar a estudá-las", concluiu Miller.
