Astrônomos descobrem novo tipo de supernova

Astrônomos descobriram um novo tipo de supernova, uma explosão estelar tão fraca que os cientistas a apelidaram de explosão estelar em miniatura.

As supernovas representam a morte de estrelas, que colapsam em poderosas explosões. São geralmente classificadas em dois tipos principais; a nova classe, denominada Tipo Iax, "é essencialmente uma mini-supernova," afirma Ryan Foley, pesquisador principal da equipe que fez a descoberta e astrônomo do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica. "É o elemento mais fraco do grupo das supernovas."

As supernovas são as mais poderosas explosões estelares conhecidas pela Ciência, visíveis por todo o Universo. O primeiro dos dois tipos, as supernovas Tipo Ia, ocorrem após a morte de uma estrela anã branca devido ao desvio de demasiada massa de uma estrela companheira. Em contraste, as supernovas Tipo II ocorrem após o núcleo de uma estrela com 10 a 100 vezes a massa do Sol ficar sem combustível e colapsar num aglomerado extremamente denso em apenas uma fração de segundo, expelindo radiação para fora.

Em 2002, os pesquisador começaram a notar que muitas das supernovas pareciam ser semelhantes com as normais supernovas do Tipo Ia, mas que eram nitidamente mais fracas. Algumas brilhavam com apenas 1% do pico de luminosidade das supernovas do Tipo Ia. Agora, com base em observações novas e também antigas, Foley e colegas identificaram 25 exemplos do que chamam de supernovas do Tipo Iax. "Este é realmente um novo tipo de explosão estelar," afirma Foley.

Os dados recolhidos pelos cientistas sugerem que, tal como uma supernova do Tipo Ia, uma supernova do Tipo Iax é originária de um sistema binário que contém uma anã branca e uma companheira estelar. Nas supernovas do Tipo Iax, a estrela companheira aparentemente já perdeu o seu hidrogénio exterior, deixando-a dominada por hélio. As anãs brancas, de seguida, acumulam o hélio das suas estrelas companheiras.

Ainda não está claro o que exatamente acontece durante uma supernova do Tipo Iax. O hélio na camada exterior da estrela companheira pode passar por fusão nuclear, despoletando uma onda de choque na direção da anã branca que a faz detonar. Por outro lado, explica Foley, todo o hélio "roubado" pela anã branca pode alterar a densidade e temperatura no seu interior, forçando o carbono, o oxigênio e talvez o hélio dentro da anã a fundir-se, provocando uma explosão.

Em qualquer dos casos, parece que em muitas supernovas do Tipo Iax, a anã branca sobrevive à explosão, ao contrário das supernovas do Tipo Ia, em que as anãs brancas são completamente destruídas.

"A estrela é golpeada e ferida, mas pode sobreviver," salienta Foley. "Não temos a certeza do porquê de apenas parte da estrela poder ser destruída. Este é um problema difícil que estamos atualmente a tentar desvendar."

Foley calculou que as supernovas do Tipo Iax são três vezes menos comuns que as supernovas do Tipo Ia. A razão de termos detectado tão poucas supernovas do Tipo Iax até agora é que as mais tênues têm apenas um centésimo do brilho das de Tipo Ia.

"As supernovas do Tipo Iax não são raras, são apenas ténues," afirma Foley. "Há mais de mil anos que os humanos observam supernovas. Durante todo este tempo, esta nova classe tem-se escondido nas sombras."

Até agora, não foram descobertas supernovas do Tipo Iax em galáxias elípticas, que estão repletas de estrelas velhas. Isto sugere que estas supernovas são provenientes de sistemas estelares jovens.

Espera-se que o futuro Telescópio LSST (Large Synoptic Survey Telescope) no Chile seja capaz de detectar 1 milhão de supernovas durante a sua vida útil, o que significa que pode descobrir mais de 10.000 supernovas do Tipo Iax - aproximadamente o número de supernovas do Tipo Ia já descobertas até hoje, realçam os pesquisadores.

"Existe também a possibilidade de haver supernovas do Tipo Iax próximas que podemos observar para obter mais respostas," acrescenta Foley. "Nós precisamos de mais dados, como por exemplo a frequência com que uma estrela perde metade da sua massa estelar, ou um décimo. Atualmente, não temos estatísticas para responder a algumas destas questões."

Os cientistas explicam os seus achados num artigo aceite para publicação na revista Astrophysical Journal.