Quando você faz compras por meio de links em nossos artigos, a Future e seus parceiros afiliados podem ganhar uma comissão.

Se o universo tem uma lição para a humanidade é que tudo chega ao fim. Isto inclui as estrelas, que também devem morrer, embora em intervalos de milhares de milhões de anos. Mas uma nova investigação sugere que quando algumas estrelas morrem, não o fazem sozinhas, resolvendo potencialmente um mistério de longa data que envolve uma classe particular de explosão cósmica chamada supernova interactiva.

Quando estrelas muito mais massivas que o Sol chegam ao fim das suas vidas, os seus núcleos entram em colapso, enviando ondas de choque para as suas camadas exteriores, desencadeando explosões chamadas supernovas e deixando para trás restos estelares na forma de estrelas de neutrões ou buracos negros. As supernovas de interação diferem porque a onda de choque gerada por essas explosões se rompe em uma camada de material pré-existente. O grande mistério sempre foi: de onde vem esse casulo de gás e poeira?

A humanidade é um tanto tendenciosa quando se trata de estrelas; afinal, o sol domina a nossa existência e é um corpo estelar solitário. Mas, em contraste, a maioria das estrelas não são tão anti-sociais, mas existem em parcerias binárias ligadas gravitacionalmente. Esta nova investigação sugere que estas estrelas não vivem apenas juntas; eles podem morrer juntos. Compreender esta dupla existência pode ser a chave para resolver a origem dos envelopes de poeira em supernovas em interação.

“Nosso estudo sugere que muitas estrelas não morrem sozinhas”, disse Ke-Jung Chen, membro da equipe, do Instituto de Astronomia e Astrofísica da Academia Sinica (ASIAA), em um comunicado. “Sua aparição final pode ser moldada por uma parceria longa e íntima com uma estrela companheira.”

Como algumas estrelas se tornam um ralo

Antes que as estrelas cheguem ao fim de suas vidas, elas entram em uma fase de gigante vermelha de vida relativamente curta. Isso pode fazer com que eles aumentem centenas ou até milhares de vezes seu raio original.

Para um emparelhamento estelar binário, isso leva a uma situação chamada “transbordamento do lóbulo de Roche”, que basicamente vê a estrela inchada derramando material sobre sua companheira. No entanto, nem todo esse material é capturado pela estrela companheira, escapando para formar um casulo gigante em torno das estrelas binárias.

Quando uma estrela evoluída e inchada chega ao fim da sua vida e “se transforma em nova”, as ondas de choque ondulam e atingem este casulo de matéria a milhares de quilómetros por segundo. A energia cinética se transforma em luz, criando uma supernova interagindo estranha e intensamente brilhante.

Isso, no entanto, deixa uma questão óbvia. Se os binários estelares são tão comuns e se tornam ainda mais comuns para estrelas massivas o suficiente para se transformarem em supernovas, por que as supernovas em interação não são mais comuns?

Acontece que, assim como na comédia, o segredo está no… timing.

Chen e colegas realizaram centenas de simulações computacionais de transferência de massa entre estrelas binárias e descobriram que a chave para a criação de uma supernova é a interação quando esta transferência de massa ocorre no final da vida da estrela.

Se a transferência de massa ocorrer demasiado cedo, digamos, milhões de anos antes da última explosão de supernova, a equipa descobriu que o material se espalha para longe das estrelas binárias, explodindo o envelope circundante. Para que o casulo permaneça à espera das ondas de choque, a transferência de massa deve ocorrer apenas alguns milhares de anos antes dos estertores finais da morte explosiva de uma das estrelas binárias.

“Descobrimos que as estrelas binárias podem preparar o terreno para interações de supernovas com um tempo extraordinário,” disse o membro da equipa Sung-Han Tsai da ASIAA. “A estrela companheira ajuda a criar um casulo denso em torno da estrela moribunda pouco antes de esta explodir, fornecendo o combustível que alimenta estes fogos de artifício cósmicos.”

A investigação da equipa mostra que existem muitas maneiras de as estrelas morrerem, e estes destinos explosivos são determinados pela forma como viveram.

A pesquisa da equipe foi publicada em 30 de junho no The Astrophysical Journal Letters.