Descoberta supernova que nasceu após explosão causada por choque entre estrelas

Observação marca a primeira vez que esse tipo de supernova conseguiu ser confirmada por cientistas

Choque entre estrelas que desencadeou uma supernova
Choque entre estrelas que desencadeou uma supernova B. Saxton NRAO/AUI/NSF

Ashley Stricklandda CNN

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Quando uma estrela morta mergulha em uma estrela ativa, espere uma explosão de proporções astronômicas que não deveria acontecer ainda.

Os astrônomos foram capazes de resolver este quebra-cabeça estelar depois de rastrear uma explosão incomum de ondas de rádio brilhantes em 2017. As ondas de rádio foram capturadas pelo Very Large Array Sky Survey, um esforço colaborativo para observar o céu noturno e procurar comprimentos de onda de rádio.

Os cientistas determinaram que a explosão de ondas de rádio foi causada quando uma estrela morta, um buraco negro ou uma estrela de nêutrons, colidiu catastroficamente com uma estrela companheira. O estudo foi publicado na revista Science na semana passada.

“Estrelas massivas geralmente explodem como supernovas quando ficam sem combustível nuclear”, disse Gregg Hallinan, autor do estudo e professor de astronomia do Instituto de Tecnologia da Califórnia, em um comunicado. “Mas, neste caso, um buraco negro ou estrela de nêutrons invasores fez com que sua estrela companheira explodisse prematuramente.”

Os astrônomos nunca foram capazes de observar esse processo, então isso marca a primeira vez que esse tipo de supernova foi confirmado por cientistas.

Identificando eventos astronômicos incomuns

Mas alguns eventos astronômicos, especialmente os incomuns, deixam cartões de visita temporários. Os transientes de rádio são rajadas curtas e brilhantes de ondas de rádio que desaparecem rapidamente, mas capturar um vislumbre delas no momento certo pode revelar a natureza explosiva das estrelas em fusão.

O estudante de graduação da Caltech, Dillon Dong, notou uma fonte de ondas de rádio particularmente brilhante nos dados do Very Large Array Sky Survey, que foi apelidado de VT 1210 + 4956.

A análise de Dong do evento revelou que a explosão energética veio de uma estrela, que foi envolvida por uma espessa camada de gás. A estrela havia derramado o gás centenas de anos antes.

A explosão brilhante ocorreu quando a estrela explodiu em uma supernova. O material explodido interagiu com a cápsula de gás, desencadeando uma explosão brilhante de ondas de rádio.

Mistério repleto de estrelas

Mas Dong tinha mais dúvidas sobre quando e por que a estrela originalmente lançou seu gás.

Outra estudante graduada do Caltech, Anna Ho, sugeriu que o transiente de rádio deveria ser comparado com eventos conhecidos de raios-X brilhantes, que aparecem apenas por alguns segundos.

Dong foi capaz de encontrar raios-X que apareciam no mesmo local que o transiente de rádio brilhante, o que significava que eles provavelmente foram criados pela mesma coisa.

“O transiente de raios-X foi um evento incomum – sinalizou que um jato relativístico foi lançado no momento da explosão”, disse Dong. Jatos relativísticos são feixes de matéria energizada que chegam perto da velocidade da luz.

“E o brilho luminoso do rádio indicou que o material daquela explosão mais tarde colidiu com um toro maciço de gás denso que havia sido ejetado da estrela séculos antes. Esses dois eventos nunca foram associados um ao outro, e por conta própria eles estão muito raro. ”

O que os pesquisadores acham que aconteceu

Para entender a ocorrência rara, a equipe de pesquisa modelou o evento mais provável.

Eles acreditam que um resto de uma estrela que já havia explodido – seja um buraco negro ou uma estrela de nêutrons densa – estava orbitando outra estrela. Se fosse um buraco negro, provavelmente estava atraindo a atmosfera da estrela e puxando-a para o espaço para criar uma cápsula de gás.

A atração gravitacional desse processo também trouxe a estrela morta e a estrela ativa juntas. Então, o buraco negro colidiu com a estrela ativa, que prematuramente fez com que ela colapsasse e explodisse.

Quando a estrela entrou em colapso, seu núcleo liberou um jato de material, criando a explosão de raios-X. As ondas de rádio não seriam criadas até anos mais tarde, quando o material explodido finalmente alcançou a cápsula de gás.

Não é incomum a existência de duas estrelas em uma órbita estável que aproxima lentamente os dois objetos ao longo do tempo. Na verdade, essa colisão é o que causa as ondas gravitacionais, ou ondulações no espaço-tempo.

Mas essa colisão criou rajadas distintas de raios-X e ondas de rádio – o que havia sido previsto, e agora os cientistas têm evidências de que pode realmente ocorrer.

“Tínhamos ideias do que poderíamos encontrar na pesquisa VLA (Very Large Array), mas estávamos abertos à possibilidade de encontrar coisas que não esperávamos”, disse Dong.

“Criamos as condições para descobrir algo interessante conduzindo pesquisas vagamente restritas e de mente aberta de grandes conjuntos de dados e, em seguida, levando em consideração todas as pistas contextuais que poderíamos reunir sobre os objetos que encontramos”, disse Dong.

“Durante esse processo, você se vê puxado em direções diferentes por diferentes explicações e simplesmente deixa a natureza lhe dizer o que está lá fora.”

(Texto traduzido. Leia aqui o original em inglês.)

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