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Cientistas propuseram um novo modelo para explicar como as explosões estelares mais brilhantes do Universo, conhecidas como “supernovas superluminosas”, podem ser alimentadas.
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Essas explosões são de 10 a 100 vezes mais luminosas que as supernovas comuns, mas suas origens permanecem desconhecidas. Segundo o novo estudo, disponível no banco de dados de pré-impressão arXiv, essas supernovas superluminosas seriam impulsionadas por um casulo de energia que libera grandes quantidades de radiação por vários dias.
Extremamente raras, as supernovas superluminosas intrigam os pesquisadores, que enfrentam dificuldades em determinar suas causas exatas. A hipótese mais aceita sugere que essas explosões ocorrem quando estrelas com massa pelo menos 40 vezes maior que a do Sol chegam ao fim de suas vidas. Ao morrer, elas colapsam em um núcleo extremamente denso, formando uma estrela de nêutrons ou um buraco negro. Esse processo gera um disco de matéria em rápida rotação ao redor do núcleo, que, por sua vez, cria campos elétricos e magnéticos poderosos.
Esses campos magnéticos canalizam o gás ao redor do buraco negro ou da estrela de nêutrons, projetando-o para fora em forma de jatos. Esse mecanismo fornece a energia necessária para alimentar a supernova superluminosa. No entanto, os detalhes sobre como essa energia se desenvolve e é liberada ao longo do tempo ainda são pouco compreendidos.
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Supernovas superluminosas mantêm o brilho máximo por semanas
Ore Gottlieb, astrofísico do Flatiron Institute, em Nova York, nos EUA, e Brian D. Metzger, da Universidade de Columbia, utilizaram simulações de computador e modelos matemáticos para investigar o comportamento da estrela após a formação dos jatos.
Eles descreveram como o jato cria uma pequena cavidade dentro da estrela, enquanto o casulo se expande, capturando material em suas bordas. É nessa borda que ocorre a emissão de grandes quantidades de radiação por vários dias. Eventualmente, o jato rompe o casulo, resultando na destruição da estrela.
Os modelos sugerem que essas supernovas podem manter seu brilho máximo por dias ou semanas antes de perderem energia, o que coincide com as observações astronômicas. Embora ainda seja uma hipótese, os pesquisadores acreditam que futuras observações poderão confirmar esse cenário, especialmente se houver um aumento no brilho de raios-X acompanhado de uma concha de material em rápida expansão se desprendendo da estrela.
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