Ondas de rádio revelam os últimos anos de uma supernova do Tipo Ibn

Estrelas não desaparecem em silêncio. Quando as mais massivas chegam ao fim, elas se despedaçam em explosões tão intensas que podem ofuscar galáxias inteiras.

Durante anos, astrónomos acompanharam essas mortes principalmente pela luz visível. Esse recorte mostra o clarão da detonação, mas deixa de fora uma parte importante do que acontece pouco antes do desfecho.

Agora surgiu uma novidade. Pela primeira vez, cientistas detetaram ondas de rádio vindas de um tipo muito raro de estrela em explosão.

Esses sinais fracos guardam um registo dos últimos anos da estrela, trazendo pistas sobre o que a empurrou para o colapso e para uma supernova violenta.

Um tipo incomum de explosão estelar

A explosão pertence a uma classe chamada supernova do Tipo Ibn. Nesses eventos, a estrela moribunda liberta grandes quantidades de material rico em hélio pouco antes de se partir. Esse material não se afasta muito: fica acumulado nas proximidades da própria estrela.

Quando a explosão finalmente ocorre, a onda de choque atinge esse gás ao redor. É essa colisão que gera ondas de rádio, que atravessam o espaço e acabam por chegar à Terra.

Telescópios ópticos deixam escapar grande parte dessa interação, mas radiotelescópios conseguem detetá-la.

Os últimos anos na vida de uma estrela

Com o radiotelescópio Very Large Array, da National Science Foundation, no Novo México, a equipa acompanhou por cerca de 18 meses emissões de rádio muito ténues dessa supernova.

Os sinais denunciaram a presença de gás que a estrela tinha expelido apenas alguns anos antes de morrer - informação que, até agora, permanecia fora do alcance.

O autor principal do estudo é Raphael Baer-Way, doutorando em astronomia na Universidade da Virgínia.

“Conseguimos usar observações de rádio para ‘ver’ a última década de vida da estrela antes da explosão. É como uma máquina do tempo para aqueles anos finais e decisivos, especialmente os últimos cinco, quando a estrela estava a perder massa de forma intensa”, afirmou Baer-Way.

Apanhar uma explosão estelar no momento certo

Há estrelas a explodir algures no Universo o tempo todo, mas assistir a uma no instante adequado é raro.

A maioria das supernovas só é identificada depois de o grande clarão já ter começado, quando a luz se torna visível a partir da Terra. Nessa altura, os primeiros sinais de instabilidade já desapareceram - e, com eles, pistas essenciais.

O que torna esta deteção especial é o fator tempo. Os sinais de rádio desses eventos raros são fracos e duram pouco. Se a janela estreita passa, a história some.

Por isso, obter evidência direta dos anos finais de uma estrela - sobretudo em ondas de rádio - é algo incomum e valioso.

Um gás que conta a história

Em geral, estrelas em galáxias distantes são fracas demais para serem estudadas em detalhe antes de explodirem. O gás que escapa muda esse cenário. Ao envolver a estrela, ele conserva marcas de como ela viveu e de como morreu.

Baer-Way explicou que esse gás pode funcionar como um “espelho”. Quando a onda de choque da supernova o atinge, formam-se ondas de rádio intensas, que transportam informação sobre as fases finais da estrela.

Esses sinais indicam uma perda de massa extrema a acontecer pouco antes da explosão.

As observações em rádio também sugerem que a estrela não estava sozinha. O padrão de perda de massa é compatível com um sistema binário, no qual duas estrelas orbitam uma à outra e interagem ao longo do tempo.

Uma companheira próxima pode arrancar material, acelerando a expulsão de massa perto do fim da vida.

“Para perder a quantidade de massa que observámos apenas nos últimos anos, quase de certeza são necessárias duas estrelas ligadas gravitacionalmente entre si”, explicou Baer-Way.

Uma visão mais ampla sobre como as estrelas morrem

Durante décadas, cientistas dependeram sobretudo da luz visível para reconstruir como estrelas massivas chegam ao fim.

Agora, observações em rádio acrescentam uma nova camada: expõem detalhes antes ocultos. Elas confirmam que uma perda de massa intensa pode ocorrer imediatamente antes de uma supernova e mostram como abordagens comuns podem falhar ao perder momentos críticos.

Baer-Way disse que trabalhos futuros vão analisar mais supernovas para medir com que frequência esses episódios dramáticos acontecem e o que eles revelam sobre a evolução estelar.

Maryam Modjaz é professora de astronomia na Universidade da Virgínia e especialista na morte de estrelas massivas e em supernovas.

“O artigo do Raphael abriu uma nova janela para o Universo ao estudar essas supernovas raras, mas cruciais, ao revelar que precisamos apontar os nossos radiotelescópios muito mais cedo do que se supunha para captar os seus sinais de rádio efémeros”, disse a professora Modjaz.

O estudo completo foi publicado na revista The Astrophysical Journal Letters.

Crédito da imagem: NASA