Supernovas superluminosas são uma nova e estranha forma de estrelas morrerem

Uma equipe internacional de astrofísicos , piscando brevemente com cerca de 50 vezes mais intensidade do que toda a Via Láctea. É um novo e estranho jeito de estrelas morrerem.

Como descrito em um , essa explosão espetacularmente extravagante de estrelas – – pode nos dar uma chance de ver a morte de uma estrela dos primórdios do universo, ajudando a desvendar segredos do início da evolução estelar. Ela foi chamada de .

Seres humanos têm observado as brilhantes e violentas explosões estelares no céu noturno há milhares de anos. Alguns registros até citam a rápida aparição e desaparecimento de estrelas tão brilhantes que podiam ser vistas a olhos nus, mesmo durante o dia. Supernovas superluminosas são assim, brilhando centenas ou milhares de vezes mais do que uma supernova normal. Diferentemente de outras supernovas que ocorrem em galáxias brilhantes com estrelas velhas à beira da morte, as poucas supernovas superluminosas que encontramos estão em galáxias escuras que ainda formam novas estrelas. Pesquisas comuns só conseguem escanear galáxias brilhantes, focando recursos nas chances de encontrarmos imediatamente um desses eventos, e ignorando completamente as galáxias escuras. Só encontramos essa nova supernova por causa do All-Sky Automated Survey for SuperNovae (ASAS-SN).

Cassius, parte do SAS-SN. Crédito: Instituto de Ciência de Carnegie

A pesquisa automatizada varre o céu em algumas noites em busca de mudanças na luminosidade em comprimentos de onda visíveis. Se o computador na Universidade do Estado de Ohio, nos EUA, identificar uma piscada um pouco mais brilhante, ele avisa os pesquisadores para olhar para lá. É o único tipo de pesquisa desse tipo que é feito, e a sua rede global de telescópios é capaz de detectar qualquer supernova a até 350 milhões de anos-luz da Terra. No dia 14 de junho de 2015, telescópios no Chile encontraram algo incomum. O computador encontrou um evento que atingiu um pico 570 bilhões de vezes mais brilhante do que o nosso Sol. Quando a equipe de cientistas viu pela primeira vez o espectro, eles não sabiam dizer nem se era mesmo uma supernova, porque não parecia com nenhuma das poucas centenas que eles já haviam observado. “Minha primeira reação foi: isso é interessante, devemos conseguir mais dados,” disse a astrônoma Nidia Morrell, do Observatório Las Campanas, em um comunicado à imprensa. “Foi só quando conseguimos o espectro em alta resolução […] que eu percebi quão distante a galáxia estava e, consequentemente, quão brilhante era a supernova.”

Depois de mais observações, os pesquisadores concluíram que a ASAS-SN-15lh tinha o mesmo tipo de espectro de outras supernovas superluminosas, mas com o dobro de brilho e muito mais quente do que qualquer outra registrada. O principal autor do artigo, Subo Dong, recebeu os resultados durante a madrugada do horário local, e ficou animado demais para conseguir dormir.

Observações de antes e depois da ASAS-SN-15lh. Crédito: Benjamin Shappee

Depois de juntarem mais dados contextuais, os pesquisadores descobriram que a ASAS-SN-15lh não era apenas brilhante, e sim toda a sua galáxia era assim. Só encontramos algumas poucas supernovas superluminosas, mas todas estavam em galáxias escuras com formação ativa de estrelas. Em contraste, a ASAS-SN-15lh parece estar em uma galáxia ainda mais brilhante do que a Via Láctea, com uma população bem estabelecida de estrelas de meia idade. Ou talvez esteja em uma galáxia ainda a ser observada que é tão escura que acaba sendo iluminada por uma vizinha luminosa. A equipe de pesquisadores agendou um horário para usar o telescópio espacial Hubble neste ano para chegar a uma resposta para esta questão. Não temos ainda uma boa teoria para o que explode e resulta na criação de uma supernova superluminosa. A mais aceita no momento é que elas são magnetares frenéticas. A ideia é que quando uma magnetar – uma estrela de nêutrons com um campo magnético intenso – explode, seu campo magnético é intensificado pela energia da explosão e gera luminosidade em níveis ridículos. Mas a ASAS-SN-15lh, que Dong descreve como “a supernova mais potente já descoberta na história da humanidade,” acaba com a credibilidade dessa teoria. “A resposta mais sincera é que nesse momento não sabemos o que pode ser a fonte de energia da ASAS-SN-15lh,” Dong explicou em um comunicado à imprensa. “Isso pode nos levar a novos pensamentos e novas observações de toda a classe de supernovas superluminosas, e devemos passar bons anos no futuro observando isso.” []

Imagem de topo: conceito artístico da ASAS-SN-15lh vista de um exoplaneta na mesma galáxia a 10.000 anos-luz de distância. Crédito: Planetário Beijing/Jin Ma