Novo estudo revela como terá ocorrido a evolução estelar no início do Universo
Um novo estudo publicado na revista The Astrophysical Journal, conduzido por uma equipa internacional de investigadores, revelou novas observações de uma supernova invulgar e a explosão estelar mais pobre em metais alguma vez observada.
2023ufx, a rara supernova observada teria tido origem no colapso do núcleo de uma estrela supergigante vermelha que explodiu no limite de uma galáxia anã próxima. Os resultados do estudo descrevem que tanto a supernova como a galáxia são de baixa metalicidade - ou seja, não possuem uma abundância de elementos mais pesados do que o hélio ou o hidrogénio.
Os metais contam a história de uma supernova
Os metais que são produzidos nas supernovas dizem-nos muito acerca das suas propriedades, incluindo a forma como as estrelas evoluem e morrem. Compreender mais sobre a sua formação pode dizer-nos mais sobre como era o Universo quando começou, especialmente porque quase não havia metais durante o tempo do nascimento do Universo.
“Se alguém quiser prever como surgiu a Via Láctea, deve ter uma boa ideia de como as primeiras estrelas que explodiram semearam a geração seguinte”, disse Michael Tucker, o principal autor do novo estudo e membro do Centro de Cosmologia e AstroPartículas Físicas da Universidade de Ohio. “Compreender isso dá aos cientistas um excelente exemplo de como os primeiros objetos afetaram o seu ambiente”.
As galáxias anãs podem ser particularmente úteis quando se tenta compreender o início do Universo. Os astrónomos sabem que, embora as primeiras galáxias fossem pobres em metal, as galáxias maiores, próximas da Via Láctea, tiveram tempo para explodir estrelas e aumentar o teor de metal, disse Tucker.
A quantidade de metais que uma supernova possui influencia o número de reações nucleares que pode ter e o tempo que a explosão permanece brilhante. É também por isso que algumas estrelas de baixa massa podem colapsar em buracos negros.
2023ufx é apenas a segunda supernova encontrada com baixa metalicidade pela equipa
Esta supernova é apenas a segunda a ser encontrada com baixa metalicidade pela equipa de Tucker, e o mais invulgar é a sua localização em relação à Via Láctea. Normalmente, as supernovas pobres em metal seriam demasiado ténues para serem vistas da nossa galáxia, porque estão muito longe. Atualmente, graças ao avanço da tecnologia e a instrumentos mais potentes, como o Telescópio Espacial James Webb da NASA, é muito mais fácil encontrar galáxias pobres em metais.
“Não existem muitos locais pobres em metais no Universo próximo e, antes do JWST, era difícil encontrá-los”, disse Tucker.
A descoberta da 2023ufx foi um acidente, com as observações desta supernova a revelarem que as suas propriedades e comportamentos são muito diferentes dos de outras supernovas. A 2023ufx teve um período de brilho de 20 dias antes de diminuir, enquanto o brilho de outras supernovas ricas em metais durava normalmente 100 dias. A equipa também descreveu de que forma uma grande quantidade de material em movimento rápido foi ejetada durante a explosão, o que significa que teria girado rapidamente durante a explosão.
Estas descobertas implicam que as estrelas de rotação rápida, pobres em metais, teriam sido comuns durante os primórdios do Universo, disse Tucker. A equipa pensou que a supernova teria tido ventos estelares fracos que a levaram a cultivar e libertar tanta energia.
As descobertas da equipa de investigação ajudam os astrónomos a compreender como investigar melhor a forma como as estrelas pobres em metais podem sobreviver em diferentes ambientes e podem ajudar na criação de um modelo mais preciso de como as supernovas se teriam comportado durante o início do Universo.
Referência da notícia
Tucker, M.A., Hinkle, J., Angus, C.R., et al. The Extremely Metal-poor SN 2023ufx: A Local Analog to High-redshift Type II Supernovae. The Astrophysical Journal (2024).