Nem todas as supernovas são criadas da mesma forma, os astrônomos estão descobrindo. Mas agora parece haver um terço.
"A explosão da supernova é o evento mais enérgico e brilhante que acontece no universo", disse Dae-Sik Moon, da Universidade de Toronto, e parte de uma equipe que publica suas descobertas esta semana na Nature. “É rico em informações, não apenas sobre como as estrelas morrem, mas para entender a origem da vida e a expansão do universo. Mas este é surpreendentemente diferente.
Os dois primeiros tipos de supernova são gigantes quentes e jovens que se exibem violentamente enquanto caem sob seu próprio peso, ou velhas anãs brancas densas que explodem em uma explosão termonuclear.
As estrelas da anã branca são compostas principalmente de carbono e oxigênio, e embora a supernova, SN2005E, pareça ser de um sistema de anã branca, ela é desprovida de carbono e oxigênio e, em vez disso, é rica em hélio.
O SN2005E foi detectado pela primeira vez em 13 de janeiro de 2005 na galáxia NGC1032, e desde então os cientistas realizaram várias observações usando diferentes telescópios.
Por um lado, a quantidade de material jogado para fora da supernova era muito pequena para ser proveniente de um gigante em explosão. Além disso, sua localização, distante dos centros movimentados onde novas estrelas se formam, implicava que era uma estrela mais velha que teve tempo de se afastar de seu local de nascimento. Por outro lado, sua composição química não coincide com a comumente vista no segundo tipo.
"Estava claro", disse o principal autor Hagai Perets, do Instituto Weizmann em Israel e do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, "que estávamos vendo um novo tipo de supernova".
O SN 2005E apresentava níveis incomumente altos de elementos cálcio e titânio, que são os produtos de uma reação nuclear envolvendo hélio, em vez de carbono e oxigênio.
"Nunca vimos um espectro como este", disse Paolo Mazzali, do Instituto Max-Planck de Astrofísica. “Depois que a estrela receptora acumula uma certa quantidade, o hélio começa a queimar explosivamente. Os processos únicos que produzem certos elementos químicos nessas explosões podem resolver alguns dos quebra-cabeças relacionados ao enriquecimento químico. Isso poderia, por exemplo, ser a principal fonte de titânio. ”
Simulações em computador para ver que tipo de processo poderia ter produzido esse resultado sugerem que um par de anãs brancas está envolvido; um deles roubando hélio do outro. Quando a carga de hélio da estrela do ladrão ultrapassa um certo ponto, a explosão ocorre.
"A estrela doadora provavelmente está completamente destruída no processo, mas não temos certeza do destino da estrela do ladrão", disse o membro da equipe Avishay Gal-Yam.
De fato, os astrônomos dizem que essas explosões relativamente fracas podem não ser tão raras.
Alex Filippenko, do professor da UC Berkeley e colega Dovi Poznanski, ambos membros da equipe que estuda o SN 2005E, relatou em novembro passado outra supernova, o SN 2002bj, que eles acreditam ter explodido por um mecanismo semelhante: ignição de uma camada de hélio em uma anã branca.
"O SN 2002bj é sem dúvida semelhante ao SN 2005E, mas também possui algumas diferenças observacionais", disse Filippenko. "Era provavelmente uma anã branca acumulando hélio de uma estrela companheira, embora os detalhes da explosão pareçam ter sido diferentes porque os espectros e as curvas de luz diferem".
Mas esse novo tipo de supernova poderia explicar alguns fenômenos intrigantes no universo. Por exemplo, quase todos os elementos mais pesados que o hidrogênio e o hélio foram criados e dispersos por supernovas; o novo tipo poderia ajudar a explicar a prevalência de cálcio no universo e em nossos corpos.
Também pode explicar as concentrações observadas de partículas chamadas pósitrons no centro da nossa galáxia. Os pósitrons são idênticos aos elétrons, mas com uma carga oposta, e alguns têm a hipótese de que o decaimento de partículas ainda desconhecidas da 'matéria escura' pode ser responsável por sua presença. Mas um dos produtos da nova supernova é uma forma radioativa de titânio que, quando se decompõe, emite positrons.
"A matéria escura pode ou não existir", disse Gal-Yam, "mas esses pósitrons são talvez tão facilmente explicados pelo terceiro tipo de supernova".
Outros pesquisadores incluem: Iair Arcavi e Michael Kiewe, da Faculdade de Física do Weizmann Institute, astrônomos da Scuola Normale Superiore, Pisa e INAF / Padova Observatory, na Itália, o professor David Arnett, da Universidade do Arizona, e pesquisadores de todos os EUA. , Canadá, Chile e Reino Unido.
Publicações originais:
H.B. Perets, A. Gal-Yam, P. Mazzali et al., “Um novo tipo de explosão estelar de um progenitor rico em hélio”, Nature, 20 de maio de 2010.
A. Mazzali, E. O. Ofek, et al., "Supernova 2007bi foi uma explosão de supernova com instabilidade de pares", Nature, vol. 462, p. 624-627, 3 de dezembro de 2009.
Fontes: Instituto Max Planck, EurekAlert, Instituto Weisman EurekAlert
