Simulações realizadas por astrofísicos do instituto RIKEN, no Japão, sugerem que a explosão de uma supergigante azul, formada por fusão de duas estrelas, numa galáxia próxima, poderá ter dado origem a uma supernova icónica. A natureza assimétrica desta explosão pode fornecer pistas para procurar a estrela de neutrões nascida neste cataclismo estelar.

Esta simulação por computador de uma supernova mostra como a matéria é ejetada do núcleo de uma estrela em explosão. Créditos: 2020 RIKEN Astrophysical Big Bang Laboratory.

Explore aqui também o modelo 3D.

Uma supernova por colapso do núcleo ocorre quando o núcleo de uma estrela massiva já não consegue suportar a sua própria gravidade. O núcleo entra em colapso, provocando uma violenta explosão que afasta as camadas externas da estrela, deixando para trás uma estrela de neutrões ou um buraco negro.

Em 1987, os astrónomos viram uma estrela explodir na Grande Nuvem de Magalhães, uma das nossas galáxias vizinhas. Desde então, os cientistas têm estudado intensamente as consequências dessa supernova, conhecida como SN 1987A, para perceberem a natureza da estrela mãe e o seu destino.

A estrela mãe deste tipo de supernova é, em geral, uma supergigante vermelha, mas as observações mostraram que SN 1987A teve origem numa supergigante azul compacta. “Tem sido um mistério a estrela mãe ser uma supergigante azul,” disse Masaomi Ono, do Astrophysical Big Bang Laboratory do RIKEN.

Entretanto, as observações de SN 1987A em raios-X e raios gama revelaram aglomerados de níquel radioativo na matéria ejetada. Este níquel formou-se no núcleo da estrela durante o seu colapso e está agora a afastar-se da estrela a velocidades superiores a 4000 quilómetros por segundo. As simulações da supernova realizadas anteriormente não foram capazes de explicar totalmente como pode este níquel escapar-se tão depressa.

Ono a sua equipa realizaram simulações de explosões de supernovas por colapso de núcleo assimétricas para quatro estrelas mãe e compararam-nas com as observações de SN 1987A. A correspondência mais próxima envolveu uma supergigante azul, formada por fusão entre duas estrelas: uma supergigante vermelha e uma estrela da sequência principal. Durante a fusão, a estrela maior terá extraído a matéria da sua companheira mais pequena, matéria essa que caiu em espiral sobre supergigante vermelha até ser completamente absorvida, formando uma supergigante azul de rotação rápida.

Segundo Ono, esta é a primeira vez que é testado o cenário da fusão de um sistema binário para o aglomerado de níquel desta supernova. A simulação reproduziu com precisão os aglomerados de níquel em alta velocidade, juntamente com dois jatos de partículas ejetadas.

A simulação pode também ajudar a encontrar a estrela de neutrões que se formou durante a supernova, e que, apesar de 30 anos de pesquisa, ainda não foi localizada. Numa explosão não esférica, a estrela de neutrões poderá ter sido lançada na direção oposta à do grosso das partículas ejetadas, e a equipa de Ono sugere que os astrónomos a procurem na parte norte da região interna do material ejetado.

Fonte da notícia: RIKEN

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