Astrônomos descobriram o primeiro exemplo de um novo tipo de supernova de captura de elétrons. A descoberta, confirmando uma previsão feita há quatro décadas por Ken’ichi Nomoto, da Universidade de Tóquio, pode levar a novos insights sobre a vida e a morte das estrelas.
“Uma das principais questões da astronomia é comparar como as estrelas evoluem e como morrem”, disse Stefano Valenti, professor de física e astronomia da Universidade da Califórnia, Davis, e membro da equipe que descobriu e descreveu a supernova 2018zd. “Ainda faltam muitos links, então isso é muito empolgante.”
Existem dois tipos conhecidos de supernova. Uma supernova de colapso do núcleo ocorre quando uma estrela massiva, mais de 10 vezes a massa do nosso Sol, fica sem combustível e seu núcleo colapsa em um buraco negro ou estrela de nêutrons. Uma supernova termonuclear ocorre quando uma estrela anã branca, que são restos de uma estrela com até oito vezes a massa do Sol explode.
O que impede a maioria das estrelas de entrar em colapso sob sua própria gravidade é a energia produzida em seu núcleo central. Em uma supernova de captura de elétrons, à medida que o núcleo fica sem combustível, a gravidade força os elétrons do núcleo para seus núcleos atômicos, fazendo com que a estrela entre em colapso sobre si mesma.
Supernova 2018zd
O Supernova 2018zd foi detectado em março de 2018, cerca de três horas após a explosão. Imagens de arquivo do telescópio espacial Hubble e do telescópio espacial Spitzer mostraram um objeto tênue que provavelmente era a estrela antes da explosão. A supernova está relativamente perto da Terra, a uma distância de cerca de 31 milhões de anos-luz na galáxia NGC2146.
A equipe, liderada por Daichi Hiramatsu, estudante de graduação na UC Santa Barbara e no Observatório Las Cumbres, coletou dados sobre a supernova nos próximos dois anos. Astrônomos da UC Davis, incluindo Valenti e os alunos de graduação Azalee Bostroem e Yize Dong, contribuíram com uma análise espectral da supernova dois anos após a explosão, uma das linhas de evidência que demonstra que 2018zd foi uma supernova de captura de elétrons.
“Tivemos um conjunto de dados realmente requintado e completo após sua ascensão e desaparecimento”, disse Bostroem. Isso incluiu dados muito recentes coletados com o telescópio de 10 metros no Observatório WM Keck no Havaí, acrescentou Dong.
A teoria prevê que as supernovas de captura de elétrons devem mostrar um espectro químico estelar incomum anos depois.
“Os espectros de Keck que observamos confirmam claramente que SN 2018zd é nosso melhor candidato a uma supernova de captura de elétrons”, disse Valenti.
Os dados do espectro tardio não eram a única peça do quebra-cabeça. A equipe examinou todos os dados publicados sobre supernovas e descobriu que enquanto alguns tinham alguns dos indicadores previstos para supernovas de captura de elétrons, apenas SN 2018zd tinha todos os seis: uma estrela progenitora aparente do tipo Super-Asymptotic Giant Branch (SAGB); forte perda de massa pré-supernova; um espectro químico estelar incomum; uma explosão fraca; pouca radioatividade; e um núcleo rico em nêutrons.
“Começamos perguntando ‘o que é isso esquisito?’ Em seguida, examinamos todos os aspectos do SN 2018zd e percebemos que todos eles podem ser explicados no cenário de captura de elétrons “, disse Hiramatsu.
Fonte: eurekalert Imagem:NASA/STSCI/J.Depasquale; LasCumbresObservatory
