Uma explosão brilhante vista em uma galáxia muito, muito longe, é a supernova mais brilhante já registrada, anunciaram astrônomos hoje.
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Apanhada por uma pesquisa noturna, a explosão aconteceu a 3, 8 bilhões de anos-luz da Terra. A essa distância, a explosão foi 22.700 vezes mais fraca do que os objetos mais fracos que um humano pode ver a olho nu. Mas a supernova distante era tão poderosa que os astrônomos calculam que se tivesse acontecido à distância da famosa "estrela do cachorro" Sirius, a apenas 8 anos-luz de distância, ela teria sido tão brilhante quanto o sol.
O Levantamento Automatizado para Supernovas (ASASSN), uma rede de telescópios divididos entre o Chile e o Havaí, pegou o objeto incomum em uma pequena galáxia em 15 de junho. A equipe de observação apelidou a supernova ASASSN-15lh.
A explosão provavelmente pertence a uma classe de objetos recém-descoberta conhecida como supernovas superluminosas, diz o líder do estudo Subo Dong, um astrônomo do Instituto Kavli de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Pequim, em Pequim . Mas o que desencadeou o evento extraordinário é um mistério.
Os astrônomos agrupam supernovas em diferentes tipos com base em seus mecanismos de disparo. Uma supernova tipo Ia ocorre quando uma estrela zumbi conhecida como anã branca come demais. Anãs brancas são os núcleos pequenos e densos deixados para trás quando uma estrela sobre a massa do sol morre. Se a anã branca tiver uma estrela companheira, às vezes ela atrairá a matéria daquela estrela, aumentando lentamente sua própria massa. Eventualmente, a anã branca faminta atinge um limite físico e entra em colapso, provocando uma explosão.
Em contraste, estrelas muito massivas - pelo menos oito a dez vezes a massa do Sol - terminam suas vidas sozinhas como supernovas do tipo II. Quando essas estrelas ficam sem combustível de hidrogênio em seus núcleos, elas começam a fundir átomos em elementos progressivamente mais pesados até que o núcleo seja principalmente ferro. Neste ponto, a estrela colapsa sob seu próprio peso, gerando uma enorme explosão e transformando o núcleo em uma estrela de nêutrons extremamente densa.
ASASSN-15lh foi tão poderoso que os autores suspeitam que a estrela original deve ter sido muito massiva. Mas as assinaturas químicas que eles vêem à luz sugerem que ele é suspeitamente baixo em hidrogênio, diz o co-autor do estudo, Todd Thompson, professor de astronomia na Ohio State University.
"É estranho que estrelas massivas não tenham hidrogênio", diz ele, mas não é impossível. "Algumas estrelas ejetam todo seu hidrogênio em eventos explosivos antes de morrerem, outras perdem hidrogênio para companheiros binários." Embora existam algumas supernovas superluminosas como esta que são pobres em hidrogênio, ele diz, seus trabalhos são mal compreendidos em geral.
Os autores observam que é possível que o ASASSN-15lh tenha um aumento de luminosidade do isótopo radioativo níquel-56. Em uma supernova tipo Ia, o níquel se forma quando o gás da estrela companheira inicia o final explosivo da anã branca. O decaimento radioactivo do níquel em ferro e cobalto gera então uma luz que cai a uma determinada taxa. Mas para obter o tipo de energia visto em ASASSN-15lh, a explosão precisaria de uma quantidade improvável de níquel - cerca de 30 vezes a massa do sol. Além disso, a luminosidade não parece estar caindo rápido o suficiente.
Imagens em cores aprimoradas mostram a galáxia hospedeira antes da explosão do ASASSN-15lh, tomada pela Câmera de Energia Escura (esquerda) e a supernova, como vista pela Rede de Telescópios Globais do Observatório de Las Cumbres. (The Dark Energy Survey, B. Shappee e a equipe da ASASSN) Outra possibilidade é que o núcleo da supernova se torne um magnetar. Esses objetos são estrelas de nêutrons com campos magnéticos muito fortes, e isso poderia ter aumentado o poder da explosão. Mas mesmo um magnetar não pode explicar completamente o ASASSN-15lh - a explosão exigiria um núcleo girando rapidamente com um campo magnético extremamente poderoso, e isso é diferente de qualquer magnetar já visto. Ele também precisaria converter a energia do colapso em luz com mais eficiência do que qualquer supernova antes.
Pregar o mecanismo por trás do ASASSN-15lh poderia ajudar os astrônomos a entender melhor as supernovas superluminosas, que devem ser ainda mais numerosas no universo primitivo. Greg Aldering, um cientista da equipe do Lawrence Berkeley National Laboratory, observa que os levantamentos atuais e futuros do céu deveriam identificar mais deles, porque essas varreduras abrangentes do cosmos podem capturar objetos que não estão localizados perto de galáxias conhecidas.
Subo acrescenta que, se pudermos compreendê-las melhor, supernovas superluminosas no início do universo poderiam servir de velas padrão - objetos de brilho confiável que podem ser usados para medir distâncias cósmicas. Observações futuras de outras explosões de estrelas superbright também poderiam ajudar a sondar galáxias distantes e muito fracas, porque as supernovas agem como flashes gigantes, iluminando brevemente a área circundante.
Aldering diz que mais dados precisam vir dessa supernova, e mais do que isso precisam ser observados. Pode ser que este seja um outlier que tenha algum fator adicional para bombeá-lo.
Robert Quimby, professor associado da San Diego State University, diz que, embora o modelo magnetar possa ter problemas, "a descoberta dessa supernova levou a uma reavaliação dos limites das supernovas movidas a magnetar". Mas também é possível que essa supernova seja um tipo completamente novo de objeto, ele diz: "Aqui temos um caso em que o número de modelos viáveis pode ser zero. Isso é muito empolgante".
Aldering concorda: "A natureza, com estrelas suficientes, faz com que explodam de todas as maneiras incríveis. Qualquer que seja o mecanismo real, provavelmente será extremamente estranho."
