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Os cientistas propuseram um novo modelo para explicar como as explosões estelares mais brilhantes do Universo, conhecidas como “supernovas superluminosas”, podem ser alimentadas.
Estas explosões são 10 a 100 vezes mais luminosas que as supernovas comuns, mas as suas origens permanecem desconhecidas. De acordo com o novo estudo, disponível no banco de dados de preprints arXivessas supernovas superluminosas seriam impulsionadas por um casulo de energia que libera grandes quantidades de radiação durante vários dias.
Supernovas superluminosas extremamente raras intrigam os pesquisadores, que enfrentam dificuldades em determinar suas causas exatas. A hipótese mais aceita sugere que essas explosões ocorrem quando estrelas com massa pelo menos 40 vezes a do Sol chegam ao fim de suas vidas. Quando morrem, colapsam em um núcleo extremamente denso, formando uma estrela de nêutrons ou um buraco negro. Este processo gera um disco de matéria em rápida rotação ao redor do núcleo, que por sua vez cria poderosos campos elétricos e magnéticos.
Esses campos magnéticos canalizam o gás ao redor do buraco negro ou estrela de nêutrons, projetando-o para fora em jatos. Este mecanismo fornece a energia necessária para alimentar a supernova superluminosa. No entanto, os detalhes de como esta energia se desenvolve e é libertada ao longo do tempo ainda são pouco compreendidos.
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Supernovas superluminosas mantêm brilho máximo por semanas
Ore Gottlieb, astrofísico do Flatiron Institute, em Nova York, EUA, e Brian D. Metzger, da Universidade Columbia, usaram simulações computacionais e modelos matemáticos para investigar o comportamento da estrela após a formação dos jatos.
Eles descreveram como o jato cria uma pequena cavidade dentro da estrela, enquanto o casulo se expande, capturando material nas suas bordas. É nesta borda que grandes quantidades de radiação são emitidas durante vários dias. Eventualmente, o jato rompe o casulo, resultando na destruição da estrela.
Os modelos sugerem que estas supernovas podem manter o seu brilho máximo durante dias ou semanas antes de perderem energia, o que coincide com as observações astronómicas. Embora ainda seja uma hipótese, os investigadores acreditam que observações futuras poderão confirmar este cenário, especialmente se houver um aumento no brilho dos raios X acompanhado por uma camada de material em rápida expansão que se separa da estrela.
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