A supernova 2007bi não era sua supernova típica: era 10 vezes mais brilhante que uma supernova tipo Ia, tornando-o um dos eventos de supernova mais energéticos já registrados. Astrônomos da Universidade da Califórnia em Berkeley analisaram a explosão, que foi registrada por uma pesquisa robótica em 2007, e descobriram que é provavelmente a primeira observação confirmada já feita de uma supernova de instabilidade de pares, um tipo de supernova extremamente energética que foi teorizado, mas nunca diretamente confirmado.
A observação confirmada de uma supernova com instabilidade de pares é aguardada há muito tempo - a teoria de que eles existem existe desde a década de 1960 -, mas parece que a espera acabou. A supernova 2007bi, vista pela Fábrica de Supernovas Próximas em abril de 2007, é a primeira supernova observada que se encaixa na conta das proporções incomensuravelmente enormes de explosões de supernovas com instabilidade de pares. Uma equipe de astrônomos liderada por Alex Filippenko, da Universidade da Califórnia em Berkeley, publicou sua análise na edição de 3 de dezembro de Natureza. A descoberta foi inicialmente feita pela Fábrica de Supernovas Próximas e os espectros de emissão do evento foram obtidos com o Telescópio Keck e o Telescópio Very Large no Chile
Esse tipo de supernova ocorre apenas em estrelas acima de 100 massas solares e é incrivelmente brilhante. Raios gama energéticos são criados pelo calor intenso no núcleo da estrela. Esses raios gama, por sua vez, criam pares de elétrons e pósitrons de antimatéria. Devido a essa produção de antimatéria, a pressão externa exercida pelas reações nucleares no núcleo da estrela é diminuída e a gravidade assume o controle, colapsando rapidamente o núcleo maciço da estrela e criando uma supernova.
Teoricamente existem dois tipos: aqueles que explodem com força suficiente para permitir que a massa ao redor do núcleo restante da estrela se recombine, e aqueles que explodem completamente sem um pouquinho para formar um buraco negro ou uma estrela de nêutrons. Pensa-se que a supernova 2006gy, que tinha uma luminosidade 10 vezes a de uma supernova do tipo Ia, é da primeira variedade. Aqui está nossa história: Antimatéria poderia alimentar supernovas super luminosas? e Eta Carinae também podem se encaixar no perfil. esses tipos de supernovas de instabilidade de pares irão ejetar as conchas externas da matéria da estrela, se estabelecerão em equilíbrio e repetirão esse processo até que a massa esteja baixa o suficiente para que uma supernova normal ocorra.
Mas 2007bi foi muito grande para se acalmar e explodir várias vezes. Com uma massa de 200 sóis, a explosão termonuclear descontrolada que ocorreu em seu núcleo era energética o suficiente para vaporizar efetivamente toda a estrela. As supernovas com instabilidade de pares em estrelas acima de 130 massas solares não deixam nada para trás no caminho de buracos negros ou estrelas de nêutrons, mas por serem tão enérgicas e luminosas, a luz crescente da explosão atinge um pico por um período muito longo - 70 dias no caso de 2007bi.
Embora a equipe tenha detectado a supernova quase uma semana após o pico, eles foram capazes de calcular a duração da curva de luz. Eles então estudaram os restos da explosão nos 555 dias seguintes, à medida que desapareciam.
Filippenko disse: “A parte central da enorme estrela se fundiu ao oxigênio no final de sua vida e estava muito quente. Então os fótons mais energéticos da luz se transformaram em pares elétron-pósitron, roubando o núcleo da pressão e causando o colapso. Isso levou a uma explosão nuclear descontrolada que criou uma grande quantidade de níquel radioativo, cujo decaimento energizou o gás ejetado e manteve a supernova visível por um longo tempo. ”
A estrela era única de outra maneira: fica em uma galáxia anã próxima, que contém pouco mais que os elementos hidrogênio e hélio. Por isso, 2007bi é muito parecido com as estrelas que existiam perto do começo do Universo, antes dos trilhões de supernovas povoarem o Universo com elementos mais pesados. Olhar mais de perto as galáxias anãs - o Universo as tem em espadas, mas são bastante escuras - pode ser a chave para observar mais supernovas desse tipo. Ser capaz de estudar sua explosão e efeitos colaterais dará aos cientistas uma visão de como agiram as primeiras estrelas massivas.
Fonte: comunicado de imprensa do Berkeley Lab
