Astrônomos observam o núcleo de uma estrela moribunda e confirmam teorias de formação atômica.
- marcocenturion
- 26 de ago.
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Astrônomos tiveram um vislumbre da estrutura interna de uma estrela moribunda em um tipo raro de explosão cósmica chamada de “supernova extremamente descascada” (extremely stripped supernova).
Notícia
Por Orsola De Marco, The Conversation
Editado por Lisa Lock, revisado por Alexander Pol
Traduzido e adaptado por Marco Centurion
Em um artigo publicado no dia 24 de agosto na revista Nature, Steve Schulze, da Northwestern University, nos Estados Unidos, e colegas descrevem a supernova 2021yfj e a espessa concha de gás ao seu redor. As suas descobertas sustentam as teorias existentes sobre o que acontece no interior de estrelas massivas ao final de suas vidas, e como elas moldaram os blocos fundamentais do universo que vemos hoje. O artigo pode ser lido aqui.
Como as estrelas produzem os elementos
As estrelas são alimentadas por fusão nuclear, um processo no qual átomos mais leves são comprimidos, até se unirem e então formar átomos mais pesados, liberando energia.
A fusão acontece em estágios ao longo da vida da estrela. Em uma série de ciclos, primeiro o hidrogênio, o elemento mais leve e abundante é fundido em hélio, seguido pela formação de elementos mais pesados, como o carbono. As estrelas mais massivas continuam até formar neônio, oxigênio, silício e, por fim, o ferro.
Cada ciclo de queima é mais rápido que o anterior. O ciclo do hidrogênio pode durar milhões de anos, enquanto o ciclo do silício se completa em questão de dias.
À medida que o núcleo de uma estrela massiva continua queimando, o gás fora do núcleo adquire uma estrutura em camadas, onde as camadas sucessivas registram a composição resultante da progressão dos ciclos de queima.
Enquanto tudo isso acontece no núcleo da estrela, ela também perde gás de sua superfície, expelido para o espaço pelo vento estelar. Cada ciclo de fusão cria uma concha de gás em expansão contendo uma mistura diferente de elementos.
Colapso do núcleo
Mas o que acontece com uma estrela massiva quando seu núcleo está cheio de ferro? A enorme pressão e temperatura farão o ferro se fundir, mas, ao contrário da fusão de elementos mais leves, esse processo absorve energia em vez de liberá-la.
A liberação de energia da fusão é o que tem sustentado a estrela contra a força da gravidade, só que então agora o núcleo de ferro entrará em colapso. Dependendo de seu tamanho inicial, o núcleo colapsado se tornará uma estrela de nêutrons ou um buraco negro.
O processo de colapso cria um “rebote”, que envia energia e matéria radialmente para fora em altas velocidades. Isso é chamado de explosão de supernova por colapso do núcleo.
A explosão ilumina as camadas de gás que a estrela havia perdido anteriormente, permitindo que vejamos de que componentes elas são feitas. Em todas as supernovas conhecidas até agora, ou esse material era a camada de hidrogênio, ou a de hélio, podendo ser ainda de carbono, todos produzidos nos dois primeiros ciclos de queima nuclear.
As camadas internas (de neônio, oxigênio e silício) são produzidas apenas algumas poucas centenas de anos antes da estrela explodir, o que significa que elas não têm tempo para se afastar muito da estrela.
Um mistério explosivo
Mas é isso que torna a nova supernova SN2021yfj tão interessante. Schulze e seus colegas descobriram que o material fora da estrela veio da camada de silício, a última camada logo acima do núcleo de ferro, que se forma em uma escala de tempo de poucos meses.
O vento estelar deve ter expelido todas as camadas até chegar à de silício antes da explosão ocorrer. Os astrônomos não entendem como um vento estelar poderia ser poderoso o suficiente para fazer isso.
O cenário mais plausível é que uma segunda estrela estivesse envolvida. Se outra estrela estivesse orbitando a que explodiu, sua gravidade poderia ter puxado rapidamente a profunda camada de silício.
Estrelas explosivas fizeram o universo ser o que é hoje
Qualquer que seja a explicação, essa visão profunda dentro da estrela confirmou nossas teorias sobre os ciclos de fusão nuclear no interior de estrelas massivas.
E por que isso é importante? Porque as estrelas dão origem a todos os elementos.
Carbono e nitrogênio são produzidos principalmente por estrelas de baixa massa, semelhantes ao nosso Sol. Alguns elementos pesados, como o ouro, são formados em ambientes exóticos de colisões e fusões de estrelas de nêutrons.
No entanto, oxigênio e outros elementos, como neônio, magnésio e enxofre, vêm principalmente de supernovas por colapso do núcleo.
Nós somos o que somos por causa do funcionamento interno das estrelas. A produção constante de elementos nas estrelas faz com que o universo mude continuamente. Estrelas e planetas formados mais tarde são muito diferentes daqueles formados em épocas anteriores.
Quando o universo era mais jovem, ele tinha muito menos elementos “interessantes”. Tudo funcionava de forma um pouco diferente: as estrelas queimavam mais quente e mais rápido e os planetas podem ter se formado com menor frequência, de forma diferente ou simplesmente nem se formado.
Quantas supernovas explodem e exatamente o que elas ejetam no espaço interestelar é uma questão crítica para entender por que o nosso universo e o nosso mundo são como são.
Artigo encontrado no site da agência de divulgação científica estadunidense Phys.org (originalmente publicado em 24/08/2025)
Link para acesso ao original: https://phys.org/news/2025-08-astronomers-glimpsed-core-dying-star.html
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