Os astrônomos observaram uma supernova diferente de qualquer outra já vista antes, e ela pode ser uma forte evidência de um tipo importante de morte estelar que teria moldado as primeiras galáxias.
A supernova, chamada SN2016iet, não se encaixa nos esquemas de classificação que os cientistas usam para supernovas hoje. Ela se parece com uma “supernova por instabilidade de pares” que aconteceria entre as estrelas mais pesadas. E de acordo com a equipe de pesquisa, liderada pelo estudante de pós-graduação da Universidade de Harvard, Sebastian Gomez, esta poderia ser a estrela mais massiva já observada em uma supernova.
“Encontrar algo tão distinto de tudo o que sabemos é animador”, disse Edo Berger, autor do estudo e professor de astronomia da Universidade de Harvard, ao Gizmodo.
O telescópio Gaia de mapeamento da Via Láctea avistou o flash pela primeira vez em 14 de novembro de 2016 e ele foi posteriormente reencontrado por telescópios de mapeamento do céu, incluindo o Catalina Real-Time Transient Survey e o Pan-STARRS Survey for Transients. Os astrônomos continuam observando a anomalia resultante, incluindo seu brilho e a identidade dos elementos que ele continha.
Como esta supernova é diferente? Por um lado, a maioria das supernovas emitem um brilho uma vez e depois desaparecem da visão dos astrônomos depois de alguns meses. Mas a SN2016iet se iluminou e diminuiu duas vezes, e seus remanescentes persistem até hoje. Sua assinatura espectral não contém evidências de hidrogênio ou hélio, o que normalmente a colocaria em uma das outras categorias de supernovas, mas a SN2016iet mostra abundância de cálcio e oxigênio não combinados em outras observações de supernovas. Mesmo o lugar em que ocorreu era estranho, longe do centro de uma galáxia com um nível incomumente baixo de elementos mais pesados.
Três anos de observações, juntamente com modelos matemáticos, mostram que a estrela poderia ter sido de 130 a 260 vezes a massa do Sol. Teria derramado a maior parte de seu hidrogênio externo e hélio ao longo do tempo, tornando-se um núcleo denso de elementos mais pesados que sobraram da fusão. Se os modelos estiverem corretos, então os raios gama que normalmente criariam pressão externa no núcleo seriam absorvidos pelos nêutrons desses elementos mais pesados, e a estrela entraria em colapso sob o peso de sua própria gravidade. O resultado seria uma explosão nuclear, um processo chamado de supernova por instabilidade de pares.
Este é o primeiro candidato a essa instabilidade de pares no qual a quantidade de elementos mais pesados e a massa inferida da estrela inicial se encaixam nas previsões teóricas, de acordo com publicado no The Astrophysical Journal.
É um objeto interessante, mas definitivamente há mais para estudar. “Os parâmetros que eles precisam para este cenário, em particular uma ejeção de material muito antes da explosão, não são bem explicados pelos modelos atuais desta classe”, disse Kate Maguire, professora assistente do Trinity College, em Dublin, ao Gizmodo. “A principal limitação do artigo é que os modelos teóricos que foram feitos até agora não podem explicar todas as suas propriedades, e portanto não há um resultado claro sobre que tipo de estrela explodiu e como”.
Se esta supernova realmente foi uma supernova por instabilidade de pares, isso é animador, disse Berger. “Eu acho que essas explosões foram provavelmente mais comuns no início do universo”, entre a primeira geração de estrelas massivas. Essas supernovas poderiam ter moldado a aparência das composições químicas das galáxias hoje. SN2016iet poderia ser um exemplo local de algo que, de outra forma, seria limitado ao universo mais distante.
Os físicos usarão o Telescópio Espacial Hubble para continuar explorando esse objeto estranho em 2021.