As investigações sobre as explosões cósmicas que marcam a morte violenta de uma estrela massiva colocam em questão a nossa compreensão da ligação entre os impactos violentos de detritos ejectados no material circundante e a produção de energia destes eventos.
A supernova no centro deste estudo é designada SN 2024bch, A erupção ocorreu a cerca de 65 milhões de anos-luz de distância da Terra e foi observada pela primeira vez em fevereiro de 2024. este é um exemplo Supernova tipo IIuma explosão que ocorre quando a fusão nuclear no núcleo sólido de ferro de uma estrela massiva cessa, causando seu colapso, enviando ondas de choque para as camadas externas da estrela, fazendo com que sejam ejetadas.
A equipe responsável pelo estudo, do Instituto Nacional de Astrofísica (INAF), estudou a supernova durante 140 dias usando uma série de telescópios terrestres e a espaçonave Swift, descobrindo estreitas linhas de emissão em seu espectro. Esta característica foi anteriormente considerada um teste para descobrir se as estrelas moribundas interagem com o seu ambiente.
No caso do SN 2024bch, entretanto, a energia liberada não parece ser o resultado da mistura do material ejetado com uma densa camada de gás. Em vez disso, os investigadores do INAF propuseram um mecanismo diferente de explicação da energia, denominado fluorescência de Bowen.
“Adotamos uma perspectiva não convencional e imparcial”, disse o líder da equipa, Leonardo Tartaglia, investigador do INAF, num comunicado traduzido. “Num transiente deste tipo, demonstrámos pela primeira vez que o mecanismo dominante é a fluorescência de Bowen, um fenómeno conhecido desde a primeira metade do século XX e que nunca foi considerado em estudos de objetos semelhantes.
A fluorescência de Bowen é semelhante a um eco, mas é luz de alta energia e não som. Neste caso, a intensa luz ultravioleta emitida pela supernova excita os átomos de hélio circundantes, que depois transferem energia para outros elementos também presentes em torno da estrela moribunda, como o oxigénio e o azoto. É esta transferência de energia que produz as estreitas linhas espectrais que a equipa viu.
A descoberta significa que os cientistas poderão ter de repensar os modelos de supernovas do Tipo II, o que levaria a que algumas destas explosões cósmicas fossem descartadas como fonte de neutrinos, as “partículas fantasmas” quase sem massa e sem carga que viajam pelo espaço quase à velocidade da luz.
Isto poderia ter implicações para um poderoso método de estudo do universo chamado astronomia multi-mensageira, que envolve o estudo de eventos e objetos em radiação eletromagnética, bem como ondas gravitacionais ou neutrinos.
“O nosso estudo destaca que, pelo menos para uma pequena fração destes transientes, as interações não são o principal motor das emissões, o que tem implicações importantes para a astronomia multimensageira”, disse Tartaglia. “Não mostrando nenhuma evidência de interações, a supernova SN 2024bch não possui as condições físicas necessárias para emitir neutrinos de alta energia.”
A pesquisa da equipe foi aceita para publicação em Astronomia e Astrofísica.
