Nova classe de explosões cósmicas é descoberta

Em 2018, uma explosão cósmica intrigou astrônomos pelo seu ineditismo. Chamada de AT2018cow, ou The Cow (A Vaca), ela mostrou comportamento e características insólitas. Embora se parecesse em alguns aspectos com supernovas de estrelas massivas, não era a mesma coisa. Outros dois casos semelhantes já haviam mostrado as mesmas discrepâncias.

Estudando essa e as explosões denominadas CSS161010 (em uma galáxia distante — 500 milhões de anos-luz da Terra) e ZTF18abvkwla (The Koala, ou O Coala, a 3,4 bilhões de anos-luz), observou-se as mesmas características estranhas: um brilho inicial incomum e a rapidez com que o objeto se iluminava e desaparecia em apenas alguns dias.

Duas equipes de astrônomos acompanharam a evolução das explosões. Quando os resultados das observações começaram a ser analisados, a reação foi de espanto. “Pensei ter cometido um erro quando reduzi os dados", disse Anna Ho — astrofísica do California Institute of Technology (Caltech) e principal autora do estudo sobre o ZTF18abvkwla — ao descobrir que a emissão de rádio do objeto era tão brilhante quanto a de uma explosão de raios gama.

Dois anos para entender o fenômeno

O outro time de astrônomos descobriu que o CSS161010 havia lançado uma quantidade "inesperada" de material no espaço interestelar a mais da metade da velocidade da luz. "O evento foi tão incomum que levamos quase 2 anos para descobrir o que realmente tínhamos visto”, disse uma das coautoras do estudo, a astrofísica Raffaella Margutti da Northwestern University.

As duas explosões eram semelhantes à da AT2018cow e pertenciam a uma nova classe de explosões cósmicas, chamadas de Fast Blue Optical Transients (FBOTs) — em tradução livre, "Transientes Ópticos Azuis Rápidos".

Segundo Deanne Coppejans, astrofísica da Northwestern University e principal autora do estudo sobre a CSS161010, "sabemos de explosões energéticas que ejetam material quase à velocidade da luz, mas elas apenas lançam uma pequena quantidade de massa, algo como um milionésimo da massa do Sol. O CSS161010 lançou 10% da massa do Sol, e isso é evidência de que essa é uma nova classe de transientes".

Intensas ondas de rádio

Segundo os astrônomos, elas representam, juntamente com a AT2018cow, um tipo de explosão estelar que, assim como certas supernovas, começa quando uma estrela supermassiva explode no fim de sua vida astronômica. As diferenças começam a partir disso.

Na chamada supernova de colapso do núcleo, a explosão envia uma onda esférica de material para o espaço interestelar. Em algumas ocasiões, um disco rotativo de material se forma brevemente ao redor da estrela de nêutrons ou buraco negro resultante do colapso da estrela, com a emissão quase à velocidade da luz, em direção opostas, de jatos estreitos de material. Estes poderão ainda emitir feixes estreitos de raios gama.

Conhecida como Nebulosa do Caranguejo, uma supernova, observada na Terra em 1054, produziu uma estrela de nêutrons, lançando jatos de dentro do campo de detritos.Fonte:  Chandra/NASA/Divulgação 

No caso dos FBOTs, esse roteiro se repete, mas, em vez de explosões de raios gama, a estrela colapsada é envolta por material espesso. Quando ele é atingido pela onda da supernova, emite o brilho intenso de luz visível e produz emissões intensas de rádio. Essa é uma das características que os distingue das supernovas comuns.

As Fast Blue Optical Transients, em uma concepção artística.Fonte:  NRAO/AUI/NSF/Bill Saxton 

Os astrônomos ainda descobriram que os três eventos ocorreram em galáxias anãs. “As propriedades dessas galáxias podem permitir às estrelas que tomem caminhos evolutivos muito raros, o que levaria a essas explosões distintas”, disse Coppejans.

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