Em 2021, astrônomos testemunharam uma explosão estelar a 2,2 bilhões de anos-luz da Terra, batizada de SN2021yfj. De acordo com uma equipe liderada pelo astrofísico Steve Schulze, da Universidade Northwestern, nos EUA, a supernova revelou grandes quantidades de silício, enxofre e argônio – elementos jamais observados no interior de uma estrela em colapso.
Um artigo publicado nesta quarta-feira (20) na revista Nature descreve a pesquisa, que apresenta a primeira evidência direta das camadas concêntricas de elementos que se acreditava existir dentro das estrelas – validando teorias de longa data sobre a estrutura e a morte desses gigantes cósmicos.
Em resumo:
- Uma supernova chamada SN2021yfj foi detectada a 2,2 bilhões de anos-luz da Terra em setembro de 2021;
- Pela primeira vez, pesquisadores observaram silício, enxofre e argônio na estrela em colapso;
- Achado confirma teoria das camadas concêntricas dentro das estrelas.
- A estrela estava descascada, expondo regiões internas inéditas;
- Hipótese sugere colapsos parciais expulsando material em erupções;
- Cientistas buscam novos casos para entender evolução estelar e cósmica.
Estrelas são como “cebolas cósmicas”
A vida das estrelas é movida pela fusão nuclear em seus núcleos. Nessa reação, átomos se combinam para formar elementos mais pesados. Nas estrelas massivas, o processo começa com o hidrogênio se transformando em hélio, depois carbono, até alcançar elementos como enxofre e silício. Quando a fusão chega ao ferro, a estrela já não consegue produzir energia suficiente para se sustentar.
Esse processo gera, teoricamente, uma espécie de “cebola cósmica”: camadas de elementos mais leves nas regiões externas e mais pesados no centro. Normalmente, quando uma estrela explode, os astrônomos conseguem observar apenas elementos intermediários, como carbono e oxigênio. Já na SN2021yfj, o predomínio de silício, enxofre e argônio sugere um comportamento muito mais turbulento antes da explosão final.
“Esta é a primeira vez que vemos uma estrela que foi praticamente descascada até os ossos”, explicou Schulze em um comunicado. O achado indica que as estrelas podem perder muito de seu material antes da supernova, inclusive camadas internas que raramente ficam expostas. Ainda assim, mesmo reduzidas, conseguem gerar explosões brilhantes visíveis em distâncias imensas no Universo.
Os últimos momentos de uma estrela massiva costumam ser marcados por forte instabilidade. Antes da explosão final, ela pode perder parte de suas camadas externas em sucessivas erupções. O fato de elementos tão próximos ao núcleo terem aparecido na SN2021yfj sugere que a estrela perdeu muito mais massa do que o esperado, em comparação a supernovas comuns.
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Casos semelhantes podem explicar papel das supernovas na evolução do Universo
Os cientistas ainda não sabem exatamente como isso aconteceu. Uma das hipóteses é que a estrela tenha se fragmentado aos poucos, em uma sequência de colapsos parciais. Conforme o núcleo ficava sem combustível, a gravidade o comprimia, aumentando a pressão e o calor. Esse processo poderia reacender temporariamente a fusão, gerando novas explosões que expulsavam material para o espaço.
Essas erupções repetidas teriam formado uma camada descartada em torno da estrela. Quando a supernova ocorreu, o material ejetado se chocou contra essa camada externa, resultando no clarão observado a bilhões de anos-luz. Esse cenário, embora convincente, ainda precisa de mais dados para ser confirmado em outros casos.
“Temos uma teoria para explicar essa explosão, mas ainda é cedo para afirmar com certeza”, disse o astrofísico Adam Miller, coautor do trabalho. “Até agora, só encontramos um exemplo desse tipo de supernova. Precisamos descobrir outros eventos semelhantes para entender melhor como funcionam e qual papel desempenham na evolução do Universo.”
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