Astrônomos descobrem possível motor das explosões mais brilhantes do Universo; entenda
Astrônomos podem ter encontrado uma explicação convincente para um dos fenômenos mais extremos do cosmos: as supernovas superluminosas do Tipo I, explosões estelares que brilham dezenas ou até centenas de vezes mais do que uma supernova comum.
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Esses eventos intrigam a comunidade científica há anos, justamente porque sua intensidade energética parecia difícil de explicar. Agora, um estudo liderado pelo astrofísico Joseph Farah, da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara, e publicado na quarta-feira (11), sugere que o “motor” dessas explosões pode ser um objeto extremamente exótico: um magnetar, um tipo de estrela de nêutrons com campo magnético colossal.
O motor das explosões cósmicas
Um magnetar nasce quando o núcleo de uma estrela massiva colapsa após uma supernova. Esse núcleo, com massa comparável à do Sol, é comprimido até ter dimensões semelhantes às de uma cidade. O resultado é uma estrela ultradensa que pode girar centenas de vezes por segundo e emitir energia intensa.
À medida que o magnetar perde velocidade de rotação, ele transfere sua energia para o material ejetado na explosão estelar, fazendo com que a supernova brilhe intensamente. Essa ideia já era considerada há anos, mas havia um problema: os modelos previam que o brilho da explosão deveria diminuir de forma suave ao longo do tempo.
Na prática, porém, as observações mostravam algo diferente. Muitas dessas supernovas exibiam picos e oscilações no brilho, com variações que podiam durar meses.
Um fenômeno inesperado
A pista decisiva surgiu quando cientistas observaram a supernova designada SN 2024afav, detectada em dezembro de 2024 pelo projeto Liverpool Gravitational Wave Optical Transient Observer.
Inicialmente, ela parecia uma supernova superluminosa comum. Mas, com o passar das observações, os astrônomos perceberam algo inédito: o brilho apresentava pulsos periódicos, com intervalos entre os picos cada vez menores.
Esse tipo de sinal crescente em frequência é conhecido na física como “chirp”, termo usado para descrever um padrão em que oscilações se tornam progressivamente mais rápidas.
O papel da relatividade
Para explicar o fenômeno, a equipe propôs um mecanismo baseado no chamado efeito Lense-Thirring, uma previsão da Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein.
Esse efeito descreve o chamado arrasto de referenciais: quando um objeto extremamente massivo gira, ele pode “arrastar” o próprio espaço-tempo ao seu redor.
No caso da supernova, parte do material da estrela não escapou completamente da explosão e acabou formando um disco de acreção ao redor do magnetar recém-formado. Como esse disco estava inclinado em relação ao eixo de rotação da estrela de nêutrons, o espaço-tempo distorcido fez com que ele precessionasse, ou seja, oscilasse como um pião.
Esse movimento periódico teria funcionado como uma espécie de “abajur cósmico”, bloqueando ou redirecionando a radiação emitida pelo magnetar. O resultado observado da Terra seria justamente a variação rítmica no brilho da supernova.
Um disco que encolhe
Os pesquisadores também sugerem que o disco de acreção diminui gradualmente à medida que a matéria ao redor é consumida. Conforme ele se aproxima do magnetar, o efeito gravitacional se intensifica, acelerando a oscilação do disco.
Isso explicaria por que os intervalos entre os picos de brilho ficam cada vez menores — o “chirp” observado na curva de luz.
Um novo caminho para entender o Universo
Com base nessas oscilações, os cientistas conseguiram estimar propriedades do magnetar responsável pela explosão. Segundo o estudo, ele teria um período de rotação de cerca de 4,2 milissegundos e um campo magnético extremamente intenso.
O modelo também pode explicar outras supernovas superluminosas já registradas, como SN 2018kyt, SN 2019unb e SN 2021mkr.
Apesar do avanço, os pesquisadores reconhecem que ainda há muitas perguntas em aberto. A expectativa é que novos telescópios, como o Observatório Vera C. Rubin, no Chile, descubram dezenas de eventos semelhantes nos próximos anos.
Com mais dados, os astrônomos esperam confirmar se esse mecanismo realmente explica algumas das explosões mais brilhantes do Universo.