Em imagens: É assim que se parecem os restos de uma estrela destruída por duas explosões.

A maioria das supernovas resulta da morte explosiva de estrelas massivas , mas uma variedade significativa provém de uma fonte menos visível. Anãs brancas, os pequenos núcleos adormecidos deixados para trás depois que estrelas como o nosso Sol queimam seu combustível central , podem produzir o que a comunidade astronômica chama de supernova Tipo Ia .

"Explosões de anãs brancas desempenham um papel crucial na astronomia", disse Priyam Das, estudante de doutorado na Universidade de New South Wales, em Canberra, Austrália, que liderou o estudo da SNR 0509-67.5, publicado na Nature Astronomy .

Grande parte do nosso conhecimento sobre a expansão do universo baseia-se nas supernovas do Tipo Ia , que também são a principal fonte de ferro em nosso planeta, incluindo o ferro presente em nosso sangue. "No entanto", acrescenta o pesquisador, "apesar de sua importância e depois de tanto tempo, o enigma em torno do mecanismo exato que desencadeia sua explosão permanece sem solução."

Todos os modelos que explicam supernovas do Tipo Ia partem de uma anã branca que faz parte de um par de estrelas. Se orbitar perto o suficiente da outra estrela, a anã pode roubar material de sua companheira. Na teoria mais consolidada de supernovas do Tipo Ia, a anã branca acumula matéria de sua companheira até atingir uma massa crítica , momento em que sofre uma única explosão. No entanto, estudos recentes sugeriram que pelo menos algumas supernovas do Tipo Ia podem ser melhor explicadas por uma explosão dupla desencadeada antes de a estrela atingir essa massa crítica.

Agora, esta equipe capturou uma nova imagem que prova que seu palpite estava correto: pelo menos algumas supernovas do Tipo Ia explodem por meio de um mecanismo de "detonação dupla" . Neste modelo alternativo, a anã branca é cercada por uma camada de hélio roubado, que pode se tornar instável e entrar em ignição.

Essa primeira explosão gera uma onda de choque que viaja ao redor da anã branca e para o seu interior, desencadeando uma segunda detonação no núcleo da estrela, criando, por fim, a supernova.

Até agora, não havia nenhuma evidência visual clara de uma anã branca sofrendo uma dupla detonação. Recentemente, a comunidade astronômica previu que esse processo criaria um padrão distinto ou impressão digital nos remanescentes ainda brilhantes da supernova, visíveis muito tempo após a explosão inicial . Pesquisas sugerem que os remanescentes de tal supernova conteriam duas camadas separadas de cálcio.

A equipe encontrou essa impressão digital nos restos de uma supernova. Ivo Seitenzahl, que liderou as observações e estava no Instituto de Estudos Teóricos de Heidelberg, na Alemanha, quando o estudo foi realizado, afirma que esses resultados são "uma indicação clara de que anãs brancas podem explodir muito antes de atingir o famoso limite de massa de Chandrasekhar, e que o mecanismo de 'detonação dupla' ocorre na natureza".

A equipe conseguiu detectar essas camadas de cálcio (mostradas em azul na imagem) no remanescente de supernova SNR 0509-67.5, observando-as com o instrumento Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) montado no VLT do ESO . Isso fornece fortes evidências de que uma supernova do Tipo Ia pode ocorrer antes que sua anã branca hospedeira atinja a massa crítica.

As supernovas do tipo Ia são fundamentais para a nossa compreensão do universo. Elas se comportam de forma muito consistente, e seu brilho previsível (independentemente da distância) ajuda a comunidade astronômica a medir distâncias no espaço. Usando-as como uma fita métrica cósmica, foi descoberta a expansão acelerada do universo, uma descoberta que lhe rendeu o Prêmio Nobel de Física em 2011. Estudar como elas explodem nos ajuda a entender por que elas têm um brilho tão previsível.

Das também tem outra motivação para estudar essas explosões. "Essa evidência tangível de uma dupla detonação não só ajuda a resolver um mistério de longa data, como também oferece um espetáculo visual", diz ele, descrevendo a "bela estrutura em camadas" criada por uma supernova. Para ele, "revelar o funcionamento interno de uma explosão cósmica tão espetacular é incrivelmente gratificante".

Com informações do Observatório Europeu do Sul