Durante décadas, os astrónomos têm procurado nos céus aglomerados desaparecidos de estrelas condenadas – a teoria prevê que estas supergigantes vermelhas gigantes deveriam terminar as suas vidas em poderosas explosões estelares, mas de alguma forma isso raramente parece acontecer. Agora, graças ao Telescópio Espacial James Webb (JWST), o mistério pode finalmente ser resolvido, literalmente.
Num novo estudo, uma equipa de astrónomos relata que capturou o vislumbre mais detalhado de uma estrela supergigante vermelha antes de esta explodir. usar João OesteUtilizando uma poderosa visão infravermelha, os investigadores identificaram a estrela que produziu a supernova, marcando a primeira vez que um poderoso telescópio espacial detectou um precursor de supernova.
As descobertas, publicadas na quarta-feira (8 de outubro) no The Astrophysical Journal Letters, sugerem que muitas estrelas massivas explodiram, mas ficaram simplesmente escondidas atrás de espessas camadas de poeira que as tornaram invisíveis para a maioria das pessoas. telescópio.
“Estávamos esperando que isso acontecesse – que uma supernova explodisse em uma galáxia que o JWST já observou”, disse Charlie Kilpatrick, da Northwestern University, que liderou o estudo, em um relatório. declaração. “Só agora, com o JWST, é que finalmente temos dados de alta qualidade e observações infravermelhas que nos permitem dizer exatamente que tipo de explosão de supergigante vermelha foi e como era o seu ambiente imediato.”
Esta supernova é chamada SN 2025pht, detectado 29 de junho, em uma galáxia a cerca de 40 milhões de anos-luz de distância da Terra. JWST e Telescópio Espacial Hubble O Hubble havia fotografado esta área antes da explosão já em 1994, e o JWST observou o local duas vezes em 2024. De acordo com o estudo, ao comparar esses conjuntos de dados pré-explosão, a equipe de Kilpatrick identificou estrelas específicas que explodiram mais tarde, nomeadamente Postar no arquivo de pré-impressão arXiv em 14 de agosto.
Para confirmar a correspondência, a equipe alinhou cuidadosamente as imagens do Hubble e do JWST usando 36 Estrela O estudo observa que os pontos visíveis em ambos os conjuntos de dados servem como pontos de referência, garantindo que cada pixel corresponda ao mesmo ponto no céu.
Eles então compararam a localização precisa da supernova com todas as fontes detectadas em imagens anteriores à explosão. Nestas primeiras observações, encontraram uma fonte pontual brilhante visível em todas as imagens do JWST, localizada exatamente onde a supernova apareceu nas imagens do Hubble após a explosão, confirmando que o objeto visto pelos dois telescópios antes da explosão era a estrela progenitora que se tornou SN 2025pht.
As imagens revelam uma estrela invulgarmente brilhante e extremamente vermelha – tão vermelha, na verdade, que é óbvio que está coberta por uma densa camada de poeira. Mesmo que esta estrela seja cerca de cem mil vezes mais brilhante nosso solSegundo o comunicado, sua luz visível foi reduzida em mais de 100 vezes.
“Esta é a supergigante vermelha mais vermelha e empoeirada que já vimos”, disse o coautor do estudo Aswin Suresh, estudante de graduação em física e astronomia na Northwestern University, no mesmo comunicado.
Kilpatrick acrescentou: “Isso nos diz que a explosão anterior foi provavelmente muito mais brilhante do que pensávamos porque não temos a mesma qualidade de dados infravermelhos que o JWST pode fornecer agora”.
Astrônomos chamam estrelas como SN 2025pht supergigante vermelhasão grandes estrelas na última fase de suas vidas. Quando seus núcleos ficam sem combustível, a gravidade os comprime para dentro, desencadeando uma supernova, deixando-os estrela de nêutrons ou buraco negro.
O exemplo mais famoso deste tipo de estrela é Betelgeuseo ombro vermelho brilhante de Orion e a supergigante vermelha mais próxima conhecida, é Provavelmente vai explodir Nos próximos 10.000 a 100.000 anos.
Os astrónomos há muito que ficam intrigados com a aparente falta de supergigantes vermelhas luminosas nas imagens pré-explosão, embora os modelos prevejam que estas estrelas deveriam dominar a população de progenitores de supernovas com colapso do núcleo. Os novos resultados sugerem que muitos podem simplesmente estar escondidos atrás de espessas camadas de poeira, tornando-os invisíveis aos telescópios ópticos.
“Sempre fui a favor desta explicação, mas nem eu esperava ver um exemplo tão extremo como o SN2025pht”, disse Kilpatrick.
A equipa também descobriu que a poeira que rodeia a estrela progenitora era invulgarmente rica em carbono, em vez da poeira de silicato normalmente encontrada nas supergigantes vermelhas. Isto pode indicar que a poderosa convecção nas profundezas da estrela retirou carbono do seu núcleo nos seus anos finais, alterando a sua composição química antes de explodir, afirma o estudo.
Além de resolver um mistério antigo, a descoberta abre uma nova janela para os ciclos de vida de estrelas massivas, dizem os pesquisadores. Com JWST e o próximo Telescópio Espacial Romano Nancy Graceos astrônomos poderão rastrear mais desses gigantes ocultos em seus momentos finais.
“Com o lançamento do JWST e o próximo lançamento em Roma, este é um momento emocionante para estudar estrelas massivas e progenitores de supernovas”, disse Kilpatrick no comunicado. “A qualidade dos dados e das novas descobertas que faremos excederá tudo o que foi observado nos últimos 30 anos.”
