Uma estrela renegada, que explodiu numa galáxia distante, gerando um novo tipo de supernova que pode aniquilar completamente a sua estrela progenitora, não deixando nenhum remanescente para trás.
© Joy Pollard (ilustração da supernova SN 2016iet)
O evento nunca havia sido visto antes, pode representar o modo pelo qual as estrelas mais massivas do Universo, incluindo as primeiras estrelas, morrem.
O satélite Gaia da ESA notou pela primeira vez a supernova, conhecida como SN 2016iet, no dia 14 de novembro de 2016. Três anos de observações intensivas de acompanhamento com uma variedade de telescópios, incluindo o Gemini Norte no Havaí, o Observatório MMT de Harvard e do Smithsonian, localizado no Observatório Fred Lawrence Whipple (EUA), e os telescópios Magellan, no Observatório Las Campanas, no Chile, forneceram perspetivas cruciais sobre a distância e a composição do objeto.
Este olhar profundo revelou apenas uma fraca emissão de hidrogênio na posição da supernova, evidenciando que a estrela progenitora da SN 2016iet viveu numa região isolada com muito pouca formação estelar. Este é um ambiente incomum para uma estrela tão massiva.
A SN 2016iet tem uma infinidade de excentricidades, incluindo a sua duração incrivelmente longa, grande energia, impressões digitais químicas incomuns e ambiente pobre em elementos mais pesados, para os quais não existem análogos óbvios na literatura astronômica.
A natureza incomum da SN 2016iet, como revelado pelo Gemini e por outros dados, sugere que começou a sua vida como uma estrela com cerca de 200 vezes a massa do nosso Sol, tornando-se uma das explosões estelares mais massivas e poderosas já observadas. Evidências crescentes sugerem que as primeiras estrelas nascidas no Universo podem ter sido igualmente massivas. Os astrônomos previram que se tais estrelas gigantes mantiverem a sua massa durante a sua breve vida (alguns milhões de anos), morrerão como supernovas por instabilidade de pares, que recebe o nome dos pares de matéria-antimatéria formados na explosão.
A maioria das estrelas massivas terminam as suas vidas num evento explosivo que expele matéria rica em metais pesados para o espaço, enquanto o seu núcleo colapsa numa estrela de nêutrons ou buraco negro. Mas as supernovas por instabilidade de pares pertencem a outra classe. O núcleo em colapso produz enormes quantidades de raios gama, levando a uma produção descontrolada de pares de partículas e antipartículas que, eventualmente, desencadeiam uma explosão termonuclear catastrófica que aniquila toda a estrela, incluindo o núcleo.
Os modelos de supernovas por instabilidade de pares preveem que ocorrerão em ambientes pobres em metais, como em galáxias anãs e no Universo inicial, e os astrônomos descobriram exatamente isso. O evento ocorreu a uma distância de um bilhão de anos-luz numa galáxia anã, anteriormente não catalogada, pobre em metais.
Outra característica surpreendente é a localização da SN 2016iet. A maioria das estrelas massivas nasce em aglomerados densos de estrelas, mas a SN 2016iet formou-se isolada a cerca de 54.000 anos-luz do centro da sua galáxia anã hospedeira.
A fim de explicar a longa duração do evento e a sua lenta evolução de brilho, a equipe sugere que a estrela progenitora expeliu matéria para o seu ambiente circundante a um ritmo de cerca de três vezes a massa do Sol por ano durante uma década antes da explosão estelar. Quando a estrela finalmente se tornou supernova, os detritos colidiram com este material, alimentando a emissão da SN 2016iet.
A maioria das supernovas desaparecem e tornam-se invisíveis contra o brilho das suas galáxias hospedeiras em poucos meses. Mas dado que a SN 2016iet é tão brilhante e está tão isolada, é possível estudar a sua evolução durante anos.
Há não muito tempo atrás, não se sabia se tais estrelas supermassivas podiam realmente existir. A descoberta e as observações de acompanhamento da SN 2016iet forneceram evidências da sua existência e do potencial para afetar o desenvolvimento do Universo inicial.
Futuramente, o LSST (Large Synoptic Survey Telescope) irá descobrir milhares destes eventos e o Gemini está bem posicionado para fazer o trabalho crucial de acompanhamento.
A pesquisa foi publicada na revista The Astrophysical Journal.
Fonte: Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics
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