Astrônomos descobrem processos ocultos dentro de estrelas prestes a virar supernova
Estudos mostram como o interior de estrelas massivas determina o tipo e a intensidade das supernovas
Fala Ciência|Do R7
Quando uma estrela extremamente massiva chega ao fim de sua vida, ela pode produzir um dos fenômenos mais poderosos do universo: a supernova de colapso do núcleo, conhecida como supernova do tipo II. Essas explosões liberam quantidades gigantescas de energia e podem brilhar mais intensamente do que toda a galáxia onde se encontram durante semanas ou meses.
Antes da explosão, no entanto, o interior da estrela passa por transformações profundas e complexas. Novas pesquisas publicadas na revista científica The Astrophysical Journal, lideradas por Po-Sheng Ou e Wun-Yi Chen, investigaram justamente esses processos ocultos que ocorrem nos estágios finais da vida estelar. Entre os pontos principais revelados pelos estudos estão:
Esses fatores ajudam a explicar por que algumas supernovas brilham de forma diferente, mesmo quando se originam de estrelas aparentemente semelhantes.
O papel das supergigantes vermelhas no destino das estrelas
Grande parte das supernovas do tipo II surge a partir de supergigantes vermelhas, estrelas enormes que já consumiram seu combustível principal. Nessa fase avançada, o núcleo passa a fundir elementos cada vez mais pesados, enquanto as camadas externas se expandem drasticamente.
Um exemplo famoso é Betelgeuse, na constelação de Órion. Essa estrela já está em estágio avançado de evolução e, em algum momento nos próximos milhares de anos, poderá explodir como supernova.
Os pesquisadores descobriram que a metalicidade da estrela, a quantidade de elementos químicos mais pesados que hidrogênio e hélio, influencia fortemente sua evolução. Estrelas com maior metalicidade tendem a se expandir mais facilmente, tornando-se supergigantes vermelhas com envelopes gigantescos.
Por outro lado, estrelas com baixa metalicidade permanecem mais compactas, frequentemente evoluindo como supergigantes azuis.
Ondas de choque e o nascimento da explosão cósmica
Outro aspecto investigado pelos cientistas foi o comportamento da onda de choque gerada durante a explosão de uma supernova. Esse fenômeno tem início nas regiões internas da estrela, no momento em que o núcleo colapsa sob a própria gravidade, desencadeando uma sequência de eventos extremamente energéticos.
Embora a explosão pareça praticamente instantânea quando observada da Terra, o processo interno ocorre de forma mais gradual. A onda de choque formada no interior estelar pode levar horas ou até dias para atravessar todas as camadas da estrela até finalmente alcançar sua superfície e se tornar visível no espaço.
Simulações astrofísicas avançadas indicam que dois fatores principais influenciam diretamente o brilho inicial da supernova. O primeiro envolve os chamados precursores de radiação, que consistem em energia que escapa da estrela antes mesmo de a onda de choque emergir completamente. O segundo fator está relacionado à densidade do material ao redor da estrela, conhecido como meio circunstelar.
Quando essa região externa apresenta maior densidade, os fótons liberados pela explosão encontram mais obstáculos para se propagar. Como resultado, a luz leva mais tempo para escapar, o que gera rupturas de choque mais lentas e menos intensas, alterando o brilho observado nas primeiras fases da supernova.
Um futuro repleto de supernovas para estudar
Essas descobertas chegam em um momento estratégico para a astronomia. O Observatório Vera Rubin iniciará em breve um levantamento do céu capaz de detectar milhões de novas supernovas ao longo dos próximos anos.
Com esse enorme volume de dados, compreender como o interior das estrelas evolui antes da explosão será essencial. Dessa forma, os modelos desenvolvidos agora poderão ajudar os astrônomos a interpretar futuras observações e revelar, com mais precisão, como nascem e morrem as estrelas mais massivas do universo.
Escrito por Leandro C. Sinis, Biólogo (UFRJ) para o Fala Ciência.
