Misteriosa supernova sem hidrogénio revela a “agonia” das mortes estelares e desafia a Astrofísica !

Uma curiosa estrela pré-supernova amarela está a fazer com que os astrofísicos reavaliem o que se sabe sobre a morte das estrelas mais massivas do Universo.

No final das suas vidas, estrelas frias e amarelas estão tipicamente envolvidas em hidrogénio, que esconde o interior azul e quente da estrela.

Porém, uma equipa de investigadores descobriu que uma estrela amarela, localizada a 35 milhões de anos-luz da Terra no aglomerado de galáxias de Virgem, misteriosamente não tinha essa crucial camada de hidrogénio no momento da sua explosão.

“Nunca tínhamos visto esse cenário”, disse Charles Kilpatrick, do Centro de Exploração e Investigação Interdisciplinar em Astrofísica (CIERA) da Northwestern University, em comunicado.

“Se uma estrela explodir sem hidrogénio, deve ser extremamente azul – muito, muito quente. É quase impossível para uma estrela ser tão fria sem ter hidrogénio na sua camada externa. Examinámos cada modelo estelar que pudesse explicar uma estrela como esta e cada modelo requer que a estrela tivesse hidrogénio, o que sabemos que não tinha. Isto estende o que é fisicamente possível”, continuou Kilpatrick.

O investigador, que liderou o estudo, é membro do Young Supernova Experiment, que usa o telescópio Pan-STARRS em Haleakalā, no Havai, para capturar supernovas logo após a sua explosão.

Depois de o Young Supernova Experiment ter detetado a supernova 2019yvr na galáxia espiral relativamente próxima NGC 4666, a equipa usou imagens do Espaço profundo capturadas pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA.

“O que estrelas massivas fazem antes de explodirem é um grande mistério não resolvido”, afirmou Kilpatrick. “É raro ver este tipo de estrela logo antes de explodir numa supernova.”

As imagens do Hubble mostram a origem da supernova, uma estrela massiva fotografada apenas alguns anos antes da explosão. Vários meses após a explosão, contudo, Kilpatrick e a sua equipa descobriram que o material ejetado na explosão final da estrela parecia colidir com uma grande massa de hidrogénio.

Isto levantou a equipa a levantar a hipótese de que a estrela progenitora poderia ter expelido o hidrogénio alguns anos antes da sua morte.

“Os astrónomos suspeitam que as estrelas sofrem erupções violentas ou agonia nos anos antes de vermos as supernovas”, disse Kilpatrick. “A descoberta desta estrela fornece algumas das evidências mais diretas já encontradas de que as estrelas passam por erupções catastróficas, que as fazem perder massa antes de uma explosão. Se a estrela estava a ter essas erupções, provavelmente expulsou o seu hidrogénio várias décadas antes de explodir”.

A equipa também apresenta outra possibilidade: uma estrela companheira menos massiva pode ter removido o hidrogénio da estrela progenitora da supernova. No entanto, a equipa não conseguirá procurar a estrela companheira até que o brilho da supernova diminua, o que pode demorar até uma década.

“Ao contrário do seu comportamento normal logo após a explosão, a interação do hidrogénio revelou que é uma espécie de supernova excêntrica”, disse Kilpatrick. “Mas é excecional que tenhamos conseguido encontrar a sua estrela progenitora nos dados do Hubble. Em quatro ou cinco anos, acho que conseguiremos aprender mais sobre o que aconteceu”.

Este estudo foi publicado no final de março na revista científica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

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