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Registro inédito: veja os últimos momentos da vida de uma estrela

Telescópio Pan-STARRS, nos EUA, capturou momentos finais de estrela; na imagem, a concepção artística do fenômeno Imagem: Observatório WM Keck/Adam Makarenko

Lucas Santana

Colaboração para Tilt

25/01/2022 12h00Atualizada em 26/01/2022 08h48

Astrônomos dos Estados Unidos realizaram um feito inédito ao registrar os últimos dias de uma estrela gigante antes de o astro explodir e formar uma supernova. Foi a primeira vez que uma estrela desse tipo foi observada nos seus momentos finais, especificamente 130 dias antes de colapsar e explodir.

A observação é inédita porque geralmente os cientistas conseguem capturar o fenômeno do surgimento de uma supernova ou mesmo a explosão da estrela, mas não os dias finais que antecedem a explosão.

A rara observação foi conduzida no verão do hemisfério norte em 2020, no telescópio Pan-STARRS, da Universidade do Havaí, bem no pico do vulcão Haleakala, em Maui.

Os últimos dias da estrela

Em estágio terminal, a gigante vermelha registrada estava em uma outra galáxia a 120 milhões de anos-luz de distância da Terra. Por estar tão longe, ela era invisível a olho nu no céu noturno, mas brilhante o suficiente para ser capturada pelo Pan-STARRS.

Enquanto observavam a gigante, os astrônomos perceberam uma emissão violenta de gás ao seu redor. Com algum tempo de observação, notaram um flash gigante decorrente da supernova. Para se ter uma ideia, no momento da explosão a estrela brilhava mais do que todos os outros astros daquela galáxia juntos. Em seguida, os cientistas perceberam que a estrela estava rodeada de gás quando explodiu, provavelmente o mesmo componente gasoso observado antes de sua detonação.

O autor original do novo estudo é o estudante de graduação Wynn Jacobson-Galán, sob supervisão da cientista astrofísica Rafaella Margutti, docente associada da Universidade de Berkeley, Estados Unidos. A astrônoma realizou as observações por meio do Centro de Exploração Interdisciplinar e Pesquisa em Astrofísica na Universidade Northwestern. O estudo foi publicado no início do mês no periódico "Astrophysical Journal".

"É como assistir uma bomba relógio. Nunca tivemos a confirmação de uma atividade tão violenta em uma gigante vermelha em estágio terminal em que pudéssemos ver, até agora, uma emissão de luz tão grande, depois seu colapso e combustão", celebrou a astrofísica em entrevista ao NBC News.

Como morrem as estrelas?

O ciclo de vida das estrelas varia de acordo com seu tamanho. Quanto maior a massa de uma estrela em geral, menor é o seu tempo de vida. Quanto maior sua massa, maior é a força gravitacional que atua sobre ela. Assim, a estrela precisa gerar mais energia para compensar essa força e não entrar em colapso, consumindo hidrogênio muito mais rapidamente.

Pelos dados coletados na observação, a gigante vermelha registrada no estudo tinha mais de dez vezes o tamanho do nosso Sol antes de morrer.

Uma estrela com massa de 100 vezes a do Sol pode gastar seu combustível em "apenas" um milhão de anos. Já as estrelas dez vezes menores que o Sol chegam a "viver" trilhões de anos.

"Quando o combustível exaure, o núcleo se contrai e a estrela acaba explodindo", explicou a Tilt o astrofísico João Steiner, professor titular do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da USP (Universidade de São Paulo), em entrevista concedida em 2017.

Gigantes vermelhas como a observada no estudo da Universidade de Northwestern podem queimar combustível por algumas poucas centenas de milhões de anos antes de explodirem. E dependendo da massa da estrela, sua morte pode ocorrer de maneiras diferentes.

"Se a estrela tiver entre oito e vinte vezes a massa do Sol, o núcleo se transforma em uma nuvem de nêutrons. Se tiver uma massa inicial 20 vezes maior que a massa do Sol, esse núcleo se transforma em um buraco negro", explica o astrofísico da USP.

Quando a estrela tem uma massa pequena, menor do que oito massas solares, no entanto, a explosão não pode ser chamada de supernova.

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