Uma equipe de astrónomos observou recentemente um fenómeno excecional: uma supernova denominada "extremamente despida", oferecendo uma visão inédita sobre as camadas internas de uma estrela.
Quando uma estrela massiva chega ao fim da sua existência, sofre uma série de transformações internas. No núcleo da estrela, a fusão nuclear combina progressivamente átomos leves para formar elementos mais pesados, como o carbono ou o oxigénio. Este processo cria camadas concêntricas, cada uma rica em elementos específicos, empilhadas como as cascas de uma cebola. As camadas externas, constituídas por hidrogénio ou hélio, são geralmente expelidas pelos ventos estelares muito antes da explosão final.
Representação artística da supernova extremamente despida 2021yfj.
Crédito: Observatório Keck / Adam Makarenko No caso da supernova SN2021yfj, os astrónomos detetaram um envelope de gás composto por silício, um elemento formado muito perto do núcleo de ferro da estrela. Normalmente, esta camada interna não tem tempo de se afastar o suficiente para ser visível após a explosão, pois forma-se apenas alguns meses antes do fim. A sua presença aqui sugere que todos os materiais externos foram arrancados prematuramente, revelando assim regiões habitualmente ocultas.
Os investigadores avançam a hipótese de que uma estrela companheira poderá ser responsável por este despir extremo. Ao orbitar a estrela moribunda, a sua gravidade poderá ter atraído e expelido as camadas profundas, incluindo a de silício. Este mecanismo, embora raro, corresponde aos modelos teóricos e ajuda a compreender como os ventos estelares podem por vezes ser amplificados por interações binárias.
Esta observação valida os modelos de nucleossíntese, que descrevem como as estrelas produzem os elementos químicos. O oxigénio, o néon, o magnésio e muitos outros átomos essenciais à vida são forjados nestas gigantescas fornalhas cósmicas. As supernovas dispersam depois estes elementos no espaço, enriquecendo o meio interestelar e permitindo a formação de novas estrelas e planetas.
Graças a tais descobertas, compreendemos melhor a evolução química do Universo. As primeiras estrelas, desprovidas de elementos pesados, deram lugar a gerações mais diversificadas, como o nosso Sol e a Terra. Cada explosão contribui para esta alquimia cósmica, moldando progressivamente um cosmos cada vez mais rico em elementos e propício ao surgimento da vida.
A fusão nuclear estelar
A fusão nuclear é o motor que alimenta as estrelas. Transforma núcleos atómicos leves em núcleos mais pesados, libertando uma energia colossal sob a forma de luz e calor. Este processo começa com o hidrogénio, o elemento mais abundante, que se funde para formar hélio.
Ao longo do tempo, as reações aceleram e produzem elementos cada vez mais massivos, como o carbono, o oxigénio, e finalmente o ferro. Cada etapa é de menor duração que a anterior: milhões ou mesmo milhares de milhões de anos para o hidrogénio, contra apenas alguns dias para o silício.
Estas reações criam uma estrutura em camadas no interior da estrela, onde cada estrato corresponde a um estágio de fusão. Esta organização permite aos astrónomos traçar a história química da estrela durante a sua explosão.
Sem a fusão nuclear, as estrelas não brilhariam, e o Universo estaria desprovido dos elementos necessários à formação dos planetas e da vida.
Fonte: Nature