Na vastidão do Universo, diversos eventos cósmicos espetaculares capturaram a nossa imaginação e trouxeram deslumbramento aos nossos olhos ao longo dos séculos. Desde passagem de cometas até eclipses solares, a humanidade vislumbrou os processos astrofísicos que moldam o Universo dotada da mesma curiosidade que é inerente a todos nós: o que é isto que estou vendo?
Dentre os eventos celestes extraordinários observados na história, encontram-se as supernovas, cujas primeiras observações remontam a milhares de anos atrás. Nestes tempos remotos, a aparição repentina de uma estranha luz brilhante no céu era comumente interpretada como um sinal divino ou como presságios de grandes calamidades, como pragas, doenças ou quedas de reis.
Nebulosa do Caranguejo, remanescente da supernova de 1054.Fonte: NASA/ESA
Um dos primeiros registros de observação de uma supernova ocorreu no ano de 1054. Ocorrida na constelação de Touro, essa supernova foi registrada por astrônomos chineses e árabes na noite de 4 de julho de 1054, que marcaram a presença de um novo objeto brilhante no céu, visível até mesmo à luz do dia por várias semanas seguidas. O remanescente dessa explosão estelar é conhecida hoje como a Nebulosa do Caranguejo e continua sendo até hoje um objeto de estudo intensivo pelos astrônomos.
Entretanto, foi apenas com o advento dos telescópios – no início século XVII – que a humanidade começou vislumbrar mais claramente o fenômeno das supernovas. Um dos primeiros registros notáveis ocorreu em 1604, quando o astrônomo alemão Johannes Kepler observou uma supernova na constelação de Ofiúco, que o permitiu refutar a ideia aristotélica de que o céu estrelado era imutável, estabelecendo uma das primeiras bases para o estudo da evolução estelar.
Remanescente da supernova de 1604, conhecida como Supernova de Kepler.Fonte: NASA/ESA
Hoje sabemos que as supernovas são explosões cataclísmicas que marcam o fim da vida de uma estrela massiva. De modo geral, quando uma estrela esgota seu combustível nuclear, o equilíbrio entre a pressão interna e a força gravitacional colapsa, desencadeando uma série de eventos que dependerá da massa da estrela. No caso das estrelas com massas superiores a oito vezes a massa do nosso Sol, a estrela moribunda resultante da supernova pode se transformar ou em uma pequena e densa estrela de nêutrons ou em um buraco negro.
Durante uma supernova, ocorre uma explosão violenta que libera uma quantidade imensa de energia irradiada em forma de luz que, por alguns dias, pode brilhar mais intensamente do que a galáxia inteira na qual ela estava hospedada. Devido à sua natureza violenta, essas explosões fornecem um laboratório cósmico para o estudo da física nuclear, pois nelas são produzidos elementos químicos pesados que são dispersos no espaço, enriquecendo as futuras gerações de estrelas e sistemas planetários.
Representação esquemática do ciclo de vida das estrelas.Fonte: NASA
No entanto, algumas supernovas ultrapassam em magnitude as explosões convencionais, sendo chamadas de hipernovas. Uma hipernova é um evento ainda mais energético, caracterizado por uma liberação de energia colossal, até 100 vezes maior que a de uma supernova. As hipernovas são extremamente raras no Universo: estima-se que ocorrem apenas quando estrelas extremamente massivas, superiores a 30 vezes a massa do Sol, chegam ao fim de sua vida.
Os processos que podem desencadear uma hipernova são complexos e ainda não totalmente compreendidos, porém, um dos principais modelos teóricos sugere que a morte de estrelas supermassivas envolve a formação de um buraco negro central rodeado por um disco de acreção de matéria que emite poderosos jatos de partículas em direções opostas. Esses jatos colidem com o material ejetado pela estrela em sua explosão, criando um evento ainda mais brilhante e energético que uma supernova convencional, sendo possivelmente a classe de eventos mais energética depois do Big Bang.
Eta Carinae, uma das principais candidatas a hipernova.Fonte: NASA
À medida que os instrumentos e técnicas de observação se aprimoram, os astrônomos alimentam a esperança de observar esses eventos no Universo com maior brevidade e frequência, para estudar detalhadamente sua natureza extrema e aprofundar ainda mais o nosso conhecimento sobre os eventos relacionados ao ciclo de vida das estrelas.
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