Explosão estelar surpreende astrônomos em galáxia satélite da Via Láctea

Um artigo publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society relata a descoberta de uma explosão estelar com características inesperadas. O estudo analisou a Nova LMCN 1968-12A (LMC68), localizada na Grande Nuvem de Magalhães, galáxia satélite da Via Láctea, registrando temperaturas extremas e assinaturas químicas incomuns. 

Essas características indicam um evento mais energético do que o previsto, lançando questionamentos sobre o comportamento das chamadas novas recorrentes.

Em poucas palavras:

• Estudo revelou uma explosão estelar com características inesperadas na Grande Nuvem de Magalhães;
• Denominada LMC68, o evento é uma nova recorrente com erupções regulares a cada quatro anos;
• A erupção de 2024 foi monitorada pelo observatório Neil Gehrels Swift;
• Os dados revelaram silício altamente ionizado e a ausência de elementos típicos;
• Estudar novas fora da Via Láctea pode revelar como diferentes ambientes afetam essas explosões.

O que são novas recorrentes?

Novas são explosões termonucleares que ocorrem em sistemas binários, compostos por uma anã branca e uma companheira fria. A anã branca, uma estrela extremamente densa do tamanho da Terra, mas com massa próxima à do Sol, suga material da outra. Com o tempo, essa matéria se acumula em sua superfície até que uma reação nuclear em cadeia desencadeia a explosão.

Enquanto a maioria das novas é registrada apenas uma vez, algumas estrelas passam por múltiplas explosões ao longo do tempo. Essas são chamadas de novas recorrentes e podem entrar em erupção em intervalos que variam de anos a décadas. O processo se repete porque a anã branca continua a atrair matéria de sua estrela vizinha até atingir um novo limite crítico de instabilidade.

De acordo com o site Space.com, menos de uma dúzia de novas recorrentes foram identificadas na Via Láctea. Já em outras galáxias, principalmente Andrômeda (M31) e a Grande Nuvem de Magalhães, o número conhecido é um pouco maior. A LMC68 se destaca porque apresenta um ciclo regular de explosões a cada quatro anos, algo raro na astronomia.

A nova foi detectada pela primeira vez em 1968 e, desde então, tem sido monitorada por telescópios ao redor do mundo. Em 2020, o observatório Neil Gehrels Swift, da NASA, acompanhou sua evolução de perto, antecipando a erupção seguinte, que ocorreu em agosto de 2024. Como essa nova está 50 vezes mais distante do que eventos semelhantes na Via Láctea, apenas telescópios de grande porte podem estudá-la em detalhes.

Os astrônomos usaram espectroscopia no infravermelho para analisar a luz emitida durante a explosão. Essa técnica permite identificar os elementos químicos presentes na nova, observando como eles interagem com a intensa radiação emitida no processo. O estudo revelou uma assinatura de silício ionizado nove vezes, algo sem precedentes nesse tipo de evento.

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Explosão estelar foi mais poderosa que a média das novas recorrentes

A presença do silício altamente energizado sugere que a LMC68 passou por um aquecimento extremo, tornando sua explosão mais poderosa do que a média das novas recorrentes. Surpreendentemente, elementos como fósforo, enxofre, cálcio e alumínio, comuns nesses eventos, estavam ausentes. Isso levanta a hipótese de que fatores peculiares possam estar influenciando o comportamento da LMC68.

Uma possível explicação está na composição química da estrela companheira. A LMC68 está localizada em uma região com baixa metalicidade, o que significa que contém menos elementos pesados, como magnésio e cálcio. Estrelas com essas características tendem a produzir explosões mais energéticas, já que é necessária uma quantidade maior de material para atingir o ponto de ignição da nova.

Outro fator relevante é a temperatura da região ao redor da nova, que atingiu cerca de três milhões de graus Celsius. Esse calor extremo pode ter intensificado um fenômeno conhecido como ionização colisional, no qual os elétrons colidem com átomos e os tornam ainda mais carregados do que o normal. Isso pode explicar por que algumas assinaturas químicas desapareceram das observações.

A combinação de alta temperatura e baixa metalicidade pode ser a chave para entender a diferença entre a LMC68 e outras novas recorrentes. No entanto, os cientistas ainda precisam de mais dados para confirmar essa hipótese. Modelos teóricos e observações em diferentes comprimentos de onda serão necessários para esclarecer esse mistério.

A pesquisa também reforça a importância de estudar novas recorrentes fora da Via Láctea. Como esses eventos são raros, ampliar a busca para outras galáxias permite entender melhor sua diversidade e evolução. Observatórios de grande porte, como o Gemini South, podem fornecer novos insights ao capturar detalhes antes invisíveis nessas explosões distantes.

Com poucos exemplos conhecidos na Via Láctea, o estudo da LMC68 representa um avanço significativo no campo das novas recorrentes. Ele sugere que diferentes ambientes químicos podem influenciar drasticamente a forma como essas explosões ocorrem, alterando tanto sua intensidade quanto sua composição.

A equipe responsável pelo estudo destaca que mais observações serão fundamentais para desvendar os mecanismos por trás dessa nova enigmática. A descoberta pode levar a uma revisão de modelos teóricos sobre a evolução das novas e o papel das anãs brancas na formação de supernovas. Se a LMC68 continuar aumentando sua massa, poderá um dia atingir um limite crítico e explodir como uma supernova do Tipo Ia, um dos fenômenos mais brilhantes do Universo.

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