Estrelas maciças terminam suas vidas dramaticamente. Mas enquanto as camadas internas caem para formar um buraco negro ou uma estrela de nêutrons, as camadas externas caem mais rapidamente, atingindo as camadas internas e se recuperando em uma enorme explosão de supernova.
Essa é a definição do livro. Mas algumas dessas supernovas desafiam a explicação. Em 2011, uma dessas explosões, apelidada de SN 2011dh, perfurou a galáxia Whirlpool, a cerca de 24 milhões de anos-luz de distância. Na época, os astrônomos estavam confusos. Mas agora, graças ao Telescópio Espacial Hubble da NASA, eles descobriram uma estrela companheira dessa rara supernova e juntaram as peças finais do quebra-cabeça.
O SN 2011dh é uma supernova do tipo IIb, incomum por conter muito pouco hidrogênio e inexplicável por meio de uma definição de livro didático. Mesmo assim, os astrônomos podem lançar luz sobre a estrela progenitora simplesmente pesquisando imagens arquivadas do HST. Graças à riqueza de dados do HST e ao fato de observar a galáxia Whirlpool com frequência, duas equipes de pesquisa independentes detectaram uma fonte - uma estrela supergigante amarela - no local certo.
Mas os astrônomos não acham que as estrelas supergigantes amarelas são capazes de se tornar supernovas ... pelo menos não isoladamente.
Neste ponto, a controvérsia surgiu dentro da comunidade astronômica. Vários especialistas propuseram que a observação era um falso alinhamento cósmico e que o progenitor real era uma estrela massiva invisível. Outros especialistas propuseram que o progenitor poderia ter sido o supergigante amarelo, mas que devia pertencer a um sistema estelar binário.
Quando uma estrela maciça em um sistema binário transborda seu lóbulo Roche - a região fora daquela estrela onde a gravidade domina - ela pode derramar material sobre sua companheira menor, perdendo seu envelope de hidrogênio e encolhendo em massa.
No momento em que o doador de massa explode, a estrela companheira deve ser uma estrela azul maciça, tendo ganho material durante a transferência de massa. Sua alta temperatura também deve causar a emissão principalmente na faixa ultravioleta, tornando-a invisível em qualquer imagem visível.
Então Gastón Folatelli, do Instituto Kavli de Física e Matemática do Universo (IPMU) e seus colegas, decidiram dar uma segunda olhada na supernova misteriosa à luz ultravioleta. E suas observações correspondiam às suas expectativas. A supernova original havia desaparecido e uma fonte pontual diferente havia tomado seu lugar.
"Um dos momentos mais emocionantes da minha carreira como astrônomo foi quando eu mostrei as imagens recém-chegadas do HST e vi o objeto ali, onde prevíamos que fosse o tempo todo", disse Folatelli em um comunicado à imprensa.
A pesquisa ilustra a complexa interação entre teoria e observação. Os astrônomos costumam confiar nas teorias muito antes de obterem a tecnologia necessária para fornecer as observações corretas ou passar anos tentando explicar observações estranhas com modelagem teórica complexa. Mais frequentemente, no entanto, os dois coexistem à medida que as teorias e as observações brincam.
Os resultados foram publicados no Astrophysical Journal Letters e estão disponíveis online.
