Cientistas observam morte de estrela supergigante

Os astrônomos tiveram, pela primeira vez, imagens em tempo real da morte de uma estrela gigante vermelha. Eles puderam observar a rápida autodestruição do satélite e de seus estertores de morte antes de colapsar em uma supernova Tipo II.

Através da utilização de dois telescópios do Havaí, do Instituto de Astronomia Pan-STARRS da Universidade do Havaí, em Haleakalā, Maui, e do Observatório W. M. Keck em Maunakea, Ilha do Havaí, um grupo de pesquisadores que lideram o Young Supernova Experiment (YSE) observou a estrela gigante vermelha durante os 130 dias antes de sua morte.

“Este é um grande avanço em nossa compreensão do que as estrelas massivas fazem momentos antes de morrer”, afirmou Wynn Jacobson-Galán, pesquisador de pós-graduação da Fundação Nacional da Ciência dos EUA (NSF), na Universidade da Califórnia, em Berkeley, e principal autor do estudo. “A detecção direta da atividade pré-supernova em uma estrela supergigante vermelha nunca foi observada antes em uma supernova Tipo II comum. Pela primeira vez, vimos uma estrela supergigante vermelha explodir!”

A informação foi publicada pela revista The Astrophysical Journal.

Como a estrela foi encontrada

No segundo semestre de 2020, o Pan-STARRS detectou pela primeira vez a estrela massiva condenada devido à grande quantidade de luz que irradiava da supergigante vermelha. Meses depois, ainda no ano de 2020, uma supernova iluminou o céu.

Logo a equipe capturou o poderoso clarão e obteve o primeiro espectro da explosão energética. Nomeado como supernova 2020tlf, ou SN 2020tlf, foi possível localizá-lo utilizando o espectrômetro de imagem de baixa resolução (LRIS) do Observatório Keck. 

Os especialistas afirmaram que os dados mostram evidências diretas de material circunstelar denso ao redor da estrela no momento da explosão. Acredita-se que o gás é o mesmo que o Pan-STARRS havia registrado, sendo ejetado pela estrela supergigante vermelha em 2020.

“O Keck foi fundamental para fornecer evidências diretas da transição de uma estrela massiva para uma explosão de supernova”, afirmou a autora Raffaella Margutti, professora associada de astronomia na Universidade da Califórnia, em Berkeley. “É como assistir a uma bomba-relógio. Nunca havíamos confirmado uma atividade violenta como essa em uma estrela supergigante vermelha moribunda, onde a vemos produzir uma emissão luminosa, então entrar em colapso e entrar em combustão, até agora”, complementou.

A equipe segue monitorando a SN 2020tlf depois da explosão. Através da base de dados obtidos do DEep Imaging and Multi-Object Spectrograph (Deimos) e do Near Infrared Echellette Spectrograph (Nires) do Observatório Keck, os especialistas determinaram que a estrela supergigante vermelha progenitora da SN 2020tlf , localizada na galáxia NGC 5731, a aproximadamente 120 milhões de anos-luz de distância, visto da Terra, é 10 vezes mais massiva que o Sol.

Essa descoberta desafia as teorias anteriores sobre como as estrelas supergigantes vermelhas evoluem antes de explodir. Isso porque as observadas anteriormente não mostravam nenhuma evidência de erupções violentas ou emissão luminosa, antes de explodir, diferente da SN 2020tlf.

Com isso, esta nova detecção de radiação brilhante vinda de uma supergigante vermelha antes de explodir, em 2020, sugere que algumas dessas estrelas podem passar por mudanças em sua estrutura interna. Por causa disso, ocorreu a ejeção tumultuada de gás momentos antes de seu colapso.

Novos fenômenos

Essa nova descoberta abriu caminho para pesquisas transitórias como o YSE procurar a radiação luminosa vinda de supergigantes vermelhas. Também, é possível juntar mais evidências de que esse comportamento pode significar a morte iminente de supernova de uma estrela massiva.

“Estou muito animado com todas as novas ‘incógnitas’ que foram reveladas por esta descoberta”, afirmou Jacobson-Galán. “Detectar mais eventos como a SN 2020tlf terá um impacto dramático em como definimos os meses finais da evolução estelar, unindo observadores e teóricos na busca para resolver o mistério de como estrelas massivas passam os momentos finais de suas vidas.”