Muitas vezes pensamos em explosões de supernovas como inevitáveis para grandes estrelas sem combustível. O processo parece lógico e linear: a gravidade colapsa o núcleo da estrela que explode em seguida. Mas será que é sempre da mesma forma?
Em artigo publicado na Science Alert e na Universe Today explica-se que há muito tempo que os astrônomos pensam que pelo menos um tipo de grande estrela não terminou com uma supernova convencional. Acreditava-se que as estrelas Wolf-Rayet (as mais massivas conhecidas) terminavam suas vidas com um colapso silencioso de seu núcleo, tornando-se buracos negros. Mas uma nova descoberta revelou que elas podem afinal se tornar supernovas.
As estrelas Wolf-Rayet, quando no fim de suas curtas vidas, em vez de simplesmente ficarem sem combustível e explodirem, empurram suas camadas externas com um vento estelar extremamente poderoso.
Isso produz uma nebulosa circundante rica em hélio ionizado, carbono e nitrogênio, mas quase nenhum hidrogênio. A temperatura da superfície da estrela restante pode ser superior a 200.000 K, tornando-as as estrelas mais luminosas conhecidas.
Mas como a maior parte dessa luz está na faixa ultravioleta, elas acabam não sendo particularmente brilhantes a olho nu.
Mesmo com as camadas externas de uma estrela Wolf-Rayet descartadas, a estrela central ainda é muito mais massiva que o Sol. A ideia era que elas lançariam camadas externas suficientes para que o núcleo restante acabasse colapsando diretamente em um buraco negro, tendo assim uma suposta morte silenciosa.
À medida que a descoberta de supernovas tornou-se comum, alguns astrônomos começaram a se perguntar se as estrelas Wolf-Rayet tiveram mesmo uma morte silenciosa.
De acordo com o estudo, pelo menos algumas estrelas deste tipo se tornam supernovas. A equipe analisou o espectro de uma supernova conhecida como SN 2019hgp, que foi descoberta pela Instalação Transitória de Zwicky (ZTF, na sigla em inglês).
Seu espectro tinha emissão de luz brilhante indicando a presença de carbono, oxigênio e neon, mas não hidrogênio ou hélio. Quando a equipe analisou os dados mais de perto, descobriu que essas linhas de emissão específicas não eram causadas diretamente por elementos da supernova.
Em vez disso, elas faziam parte de uma nebulosa se expandindo para longe da estrela a mais de 1.500 km/s.
16 de janeiro 2022, 21:33
Em outras palavras, antes que a supernova pudesse ocorrer, a estrela progenitora estava cercada por uma nebulosa rica em carbono, nitrogênio e néon, sem os elementos mais leves como hidrogênio e hélio. A expansão da nebulosa deve ter sido impulsionada por fortes ventos estelares.
Toda a descrição combina muito bem com a estrutura de uma estrela Wolf-Rayet. Logo, parece que SN 2019hgp é o primeiro exemplo de uma supernova Wolf-Rayet. Desde então, supernovas semelhantes também foram detectadas.
A imagem desta supernova, identificada pelos espectros da nebulosa circundante, ainda não deixa claro se a explosão foi uma supernova simples ou um processo híbrido mais complexo, no qual a camada superior da estrela tenha explodido enquanto o núcleo colapsava diretamente em um buraco negro. Para determinar os detalhes serão necessárias mais observações.
O que o estudo deixa evidente, no entanto, é que pelo menos algumas estrelas Wolf-Rayet não passaram a integrar a escuridão do Universo de forma silenciosa.