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O conceito do artista ilustra o fenômeno superkilon nunca antes visto. . | Fonte: Caltech/K. Miller e R. Hurt (IPAC)
Os cientistas podem ter testemunhado uma estrela massiva e moribunda dividir-se em duas e depois colidir novamente, desencadeando uma explosão dupla nunca antes vista. A explosão enviou ondas através do espaço-tempo e forjou alguns dos elementos mais pesados do universo.
A maioria das estrelas massivas terminam suas vidas colapsando e explodindo supernovassemear o cosmos com elementos como carbono e ferro. Outro tipo de cataclismo, conhecido como quilonova, ocorre quando restos ultradensos de estrelas mortas, chamadas estrelas de nêutrons, colidem, criando elementos ainda mais pesados, como o ouro.
O evento recentemente identificado, denominado AT2025ulz, parece combinar estes dois tipos de explosões cósmicas de uma forma que os cientistas há muito presumiam, mas nunca tinham observado antes.
Se confirmado, poderá representar o primeiro exemplo de um “superkilon” – uma rara explosão híbrida em que um único objeto causa duas explosões diferentes, mas igualmente dramáticas.
“Não temos certeza se encontramos o superkilonowa, mas mesmo assim este evento é uma revelação”, disse o principal autor do estudo. Mansi Kasliwalprofessor de astronomia da Caltech, disse em: declaração.
Os resultados são descritos em detalhes em: A teste publicado em 15 de dezembro no The Astrophysical Journal Letters.
Uma combinação dois em um
AT2025ulz chamou a atenção dos astrônomos pela primeira vez em 18 de agosto de 2025, quando onda gravitacional Detectores operados pelo Observatório Americano de Interferômetro Laser de Ondas Gravitacionais (LIGO) e seu parceiro europeu, Virgo, registraram um sinal sutil correspondente à fusão de dois objetos compactos.
Pouco depois, o Zwicky Transient Facility no Observatório Palomar, na Califórnia, notou um ponto de luz vermelho que desvanecia rapidamente na mesma área do céu, de acordo com o comunicado. O comportamento do evento se assemelhou muito ao de GW170817, a única quilonova confirmada que foi observado em 2017 — com um brilho vermelho consistente com elementos pesados recém-forjados, como ouro e platina.
O estudo descobriu que, em vez de desaparecer como os astrónomos normalmente esperam, o AT2025ulz começou a brilhar novamente. Observações de acompanhamento em mais de uma dúzia de observatórios em todo o mundo, incluindo o Observatório Keck no Havai, mostraram que a luz se deslocava para comprimentos de onda azuis e revelava impressões digitais de hidrogénio, uma marca registrada de uma supernova em vez de uma quilonova.
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Estes dados ajudaram os cientistas a confirmar a presença de hidrogénio e hélio, indicando que a estrela massiva tinha eliminado a maior parte das suas camadas externas ricas em hidrogénio antes de detonar, observa o jornal.
Para explicar esta sequência surpreendente, a equipe propôs que uma estrela massiva e girando rapidamente entrou em colapso e explodiu como uma supernova. No entanto, em vez de formar uma única estrela de nêutrons, seu núcleo decaiu em duas estrelas de nêutrons menores. Esses remanescentes recém-nascidos espiralaram juntos e colidiram em poucas horas, gerando uma quilonova dentro dos detritos em expansão da supernova.
O efeito combinado é uma explosão híbrida na qual a supernova inicialmente mascara a assinatura da quilonova, consistente com as observações incomuns, escreveram os pesquisadores no artigo.
Sugestões de dados de ondas gravitacionais apoiam esta ideia. Embora o sinal não possa determinar com precisão as massas individuais das duas estrelas de neutrões em fusão, exclui cenários em que ambas seriam mais pesadas que o Sol, observa o novo artigo.
Os investigadores descobriram que havia uma probabilidade de 99% de que pelo menos um dos objetos fosse menos massivo que o Sol, desafiando a física estelar convencional, que prevê que as estrelas de neutrões deveriam pesar pelo menos 1,2 vezes a massa do Sol. De acordo com o comunicado, essas estrelas de nêutrons leves só podem se formar se uma estrela girando muito rapidamente entrar em colapso, o que corresponde ao cenário proposto para AT2025ulz.
No entanto, o estudo observou que a complexidade dos sinais sobrepostos torna difícil descartar a possibilidade de os sinais terem vindo de eventos não relacionados que ocorreram próximos uns dos outros. Em última análise, a única maneira de testar esta teoria será encontrar mais eventos deste tipo usando pesquisas do céu de próxima geração, como as do Observatório Vera C. Rubin e do próximo Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA, dizem os cientistas.
“Se os superquilons forem reais, eventualmente veremos mais deles”, coautor do estudo Antonella Palmeseprofessor assistente de astrofísica e cosmologia na Universidade Carnegie Mellon, na Pensilvânia, disse em outro declaração. “E se continuarmos encontrando associações como essa, talvez essa tenha sido a primeira.”
