Telescópio Hubble revela a explosão de uma estrela enorme em detalhes passo a passo

Cerca de 11,5 bilhões de anos atrás, uma estrela distante cerca de 530 vezes maior que o nosso Sol morreu em uma explosão cataclísmica que explodiu suas camadas externas de gás no cosmos circundante, uma supernova documentada por astrônomos em detalhes passo a passo.

Pesquisadores disseram na quarta-feira que o Telescópio Espacial Hubble da NASA conseguiu capturar três imagens separadas, abrangendo um período de oito dias, começando apenas algumas horas após a detonação – uma conquista ainda mais notável considerando há quanto tempo e longe ocorreu.

As imagens foram descobertas em uma revisão dos dados de arquivo de observação do Hubble de 2010, de acordo com o astrônomo Wenlei Chen, pesquisador de pós-doutorado da Universidade de Minnesota e principal autor do estudo publicado na revista Nature.

Eles ofereceram o primeiro vislumbre de uma supernova esfriando rapidamente após a explosão inicial em um único conjunto de imagens e o primeiro olhar em profundidade de uma supernova tão cedo na história do universo, quando tinha menos de um quinto de sua idade atual.

"A supernova está se expandindo e esfriando, então sua cor evolui de um azul quente para um vermelho frio", disse Patrick Kelly, professor de astronomia da Universidade de Minnesota e coautor do estudo.

A estrela condenada, um tipo chamado supergigante vermelha, residia em uma galáxia anã e explodiu no final de sua vida relativamente curta.

"As supergigantes vermelhas são estrelas luminosas, massivas e grandes, mas são muito mais frias do que a maioria das outras estrelas massivas - é por isso que são vermelhas", disse Chen. "Depois que uma supergigante vermelha esgotar a energia de fusão em seu núcleo, ocorrerá um colapso do núcleo e a explosão da supernova explodirá as camadas externas da estrela – seu envelope de hidrogênio".

A primeira imagem, de cerca de seis horas após a explosão inicial, mostra a explosão começando relativamente pequena e ferozmente quente - cerca de 180.000 graus Fahrenheit (100.000 graus Kelvin/99.725 graus Celsius).

A segunda imagem é de cerca de dois dias depois e a terceira de cerca de seis dias depois. Nestas duas imagens, o material gasoso ejetado da estrela é visto se expandindo para fora. Na segunda imagem, a explosão é apenas um quinto tão quente quanto na primeira. Na terceira imagem, é apenas um décimo da temperatura da primeira.

O remanescente da estrela explodida provavelmente se tornou um objeto incrivelmente denso chamado estrela de nêutrons, disse Chen.

Um fenômeno chamado lente gravitacional forte explica como o Hubble conseguiu obter três imagens em diferentes pontos no tempo após a explosão. O tremendo poder gravitacional exercido por um aglomerado de galáxias localizado na frente da estrela explodindo da perspectiva da Terra serviu como uma lente - dobrando e ampliando a luz que emana da supernova.

"A gravidade no aglomerado de galáxias não apenas desvia a luz por trás dele, mas também atrasa o tempo de viagem da luz porque quanto mais forte a gravidade, mais lento o relógio se move", disse Chen. "Em outras palavras, a emissão de luz de uma única fonte atrás da lente pode passar por vários caminhos em nossa direção, e então vemos várias imagens da fonte".

Kelly chamou a capacidade de ver a supernova de resfriamento rápido em um único conjunto de imagens graças às lentes gravitacionais de "absolutamente incrível".

"É como ver um rolo de filme colorido da supernova evoluindo, e é uma imagem muito mais detalhada de qualquer supernova conhecida que existia quando o universo era uma pequena fração de sua idade atual", disse Kelly.

"Os únicos outros exemplos em que capturamos uma supernova muito cedo são explosões muito próximas", acrescentou Kelly. "Quando os astrônomos veem objetos mais distantes, eles estão olhando para trás no tempo."