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Explosão estelar surpreende astrônomos em galáxia satélite da Via Láctea

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Um artigo publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society relata a descoberta de uma explosão estelar com características inesperadas. O estudo analisou a Nova LMCN 1968-12A (LMC68), localizada na Grande Nuvem de Magalhães, galáxia satélite da Via Láctea, registrando temperaturas extremas e assinaturas químicas incomuns. 

Essas características indicam um evento mais energético do que o previsto, lançando questionamentos sobre o comportamento das chamadas novas recorrentes.

Em poucas palavras:

  • Estudo revelou uma explosão estelar com características inesperadas na Grande Nuvem de Magalhães;
  • Denominada LMC68, o evento é uma nova recorrente com erupções regulares a cada quatro anos;
  • A erupção de 2024 foi monitorada pelo observatório Neil Gehrels Swift;
  • Os dados revelaram silício altamente ionizado e a ausência de elementos típicos;
  • Estudar novas fora da Via Láctea pode revelar como diferentes ambientes afetam essas explosões.
Gráfico mostra os espectros do infravermelho próximo da nova LMC68, obtidos oito dias após a erupção, com o Telescópio Magellan Baade da Carnegie Institution (preto), e 22,5 dias depois, com o telescópio Gemini South (vermelho). Créditos: Observatório Internacional Gemini / NOIRLab / NSF / AURA / T. Geballe / J. Pollard

O que são novas recorrentes?

Novas são explosões termonucleares que ocorrem em sistemas binários, compostos por uma anã branca e uma companheira fria. A anã branca, uma estrela extremamente densa do tamanho da Terra, mas com massa próxima à do Sol, suga material da outra. Com o tempo, essa matéria se acumula em sua superfície até que uma reação nuclear em cadeia desencadeia a explosão.

Enquanto a maioria das novas é registrada apenas uma vez, algumas estrelas passam por múltiplas explosões ao longo do tempo. Essas são chamadas de novas recorrentes e podem entrar em erupção em intervalos que variam de anos a décadas. O processo se repete porque a anã branca continua a atrair matéria de sua estrela vizinha até atingir um novo limite crítico de instabilidade.

De acordo com o site Space.com, menos de uma dúzia de novas recorrentes foram identificadas na Via Láctea. Já em outras galáxias, principalmente Andrômeda (M31) e a Grande Nuvem de Magalhães, o número conhecido é um pouco maior. A LMC68 se destaca porque apresenta um ciclo regular de explosões a cada quatro anos, algo raro na astronomia.

A nova foi detectada pela primeira vez em 1968 e, desde então, tem sido monitorada por telescópios ao redor do mundo. Em 2020, o observatório Neil Gehrels Swift, da NASA, acompanhou sua evolução de perto, antecipando a erupção seguinte, que ocorreu em agosto de 2024. Como essa nova está 50 vezes mais distante do que eventos semelhantes na Via Láctea, apenas telescópios de grande porte podem estudá-la em detalhes.

Imagem conceitual do Observatório Neil Gehrels Swift. Crédito: NASA

Os astrônomos usaram espectroscopia no infravermelho para analisar a luz emitida durante a explosão. Essa técnica permite identificar os elementos químicos presentes na nova, observando como eles interagem com a intensa radiação emitida no processo. O estudo revelou uma assinatura de silício ionizado nove vezes, algo sem precedentes nesse tipo de evento.

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Explosão estelar foi mais poderosa que a média das novas recorrentes

A presença do silício altamente energizado sugere que a LMC68 passou por um aquecimento extremo, tornando sua explosão mais poderosa do que a média das novas recorrentes. Surpreendentemente, elementos como fósforo, enxofre, cálcio e alumínio, comuns nesses eventos, estavam ausentes. Isso levanta a hipótese de que fatores peculiares possam estar influenciando o comportamento da LMC68.

Uma possível explicação está na composição química da estrela companheira. A LMC68 está localizada em uma região com baixa metalicidade, o que significa que contém menos elementos pesados, como magnésio e cálcio. Estrelas com essas características tendem a produzir explosões mais energéticas, já que é necessária uma quantidade maior de material para atingir o ponto de ignição da nova.

Enquanto a maioria das novas é registrada apenas uma vez, algumas estrelas passam por múltiplas explosões ao longo do tempo – e são chamadas de novas recorrentes. Crédito: Laboratório de Imagens Conceituais do Goddard Space Flight Center da NASA)

Outro fator relevante é a temperatura da região ao redor da nova, que atingiu cerca de três milhões de graus Celsius. Esse calor extremo pode ter intensificado um fenômeno conhecido como ionização colisional, no qual os elétrons colidem com átomos e os tornam ainda mais carregados do que o normal. Isso pode explicar por que algumas assinaturas químicas desapareceram das observações.

A combinação de alta temperatura e baixa metalicidade pode ser a chave para entender a diferença entre a LMC68 e outras novas recorrentes. No entanto, os cientistas ainda precisam de mais dados para confirmar essa hipótese. Modelos teóricos e observações em diferentes comprimentos de onda serão necessários para esclarecer esse mistério.

A pesquisa também reforça a importância de estudar novas recorrentes fora da Via Láctea. Como esses eventos são raros, ampliar a busca para outras galáxias permite entender melhor sua diversidade e evolução. Observatórios de grande porte, como o Gemini South, podem fornecer novos insights ao capturar detalhes antes invisíveis nessas explosões distantes.

Com poucos exemplos conhecidos na Via Láctea, o estudo da LMC68 representa um avanço significativo no campo das novas recorrentes. Ele sugere que diferentes ambientes químicos podem influenciar drasticamente a forma como essas explosões ocorrem, alterando tanto sua intensidade quanto sua composição.

A equipe responsável pelo estudo destaca que mais observações serão fundamentais para desvendar os mecanismos por trás dessa nova enigmática. A descoberta pode levar a uma revisão de modelos teóricos sobre a evolução das novas e o papel das anãs brancas na formação de supernovas. Se a LMC68 continuar aumentando sua massa, poderá um dia atingir um limite crítico e explodir como uma supernova do Tipo Ia, um dos fenômenos mais brilhantes do Universo.

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“Vivemos em um cemitério de supernovas”, afirma cientista

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Um estudo apresentado segunda-feira (17) na Cúpula Global de Física 2025, da Sociedade Americana de Física, em Anaheim, na Califórnia, sugere que a Terra pode conter vestígios de explosões estelares antigas – como se morássemos em um “cemitério de supernovas”.

A pesquisa encontrou uma forma rara de plutônio radioativo em amostras do fundo do oceano, indicando que nosso planeta pode ter sido atingido por detritos de uma quilonova, uma explosão cósmica extremamente rara. Agora, os cientistas buscam novas evidências na superfície da Lua para confirmar a teoria.

“Vivemos em um cemitério de supernovas”, disse Brian Fields, astrônomo da Universidade de Illinois Urbana-Champaign e um dos responsáveis pelo estudo. Segundo ele, partículas geradas por essas explosões viajam pelo espaço e se depositam na Terra e na Lua ao longo do tempo. 

Representação artística de uma estrela explodindo em uma supernova. Crédito: ESO/L. Calçada

Supernovas teriam influenciado a composição química da Terra

A investigação sobre esses vestígios começou nos anos 1990, mas foi em 2004 que pesquisadores encontraram, em sedimentos oceânicos, uma versão radioativa do ferro que só poderia ter vindo de uma supernova.

Nos anos seguintes, novas análises revelaram sinais de duas supernovas que teriam ocorrido há aproximadamente três milhões e oito milhões de anos. Essas descobertas reforçam a ideia de que explosões estelares influenciaram a composição química do planeta. No entanto, em 2021, cientistas encontraram algo ainda mais raro: um isótopo radioativo de plutônio, que sugeria uma origem diferente.

O plutônio detectado não poderia ter sido produzido apenas por supernovas comuns. Segundo os pesquisadores, a explicação mais provável é que tenha vindo de uma quilonova – uma colisão catastrófica entre duas estrelas de nêutrons. Esses eventos são tão poderosos que criam elementos raros, como ouro e platina. 

A equipe de Fields agora acredita que uma quilonova ocorreu antes das duas supernovas já identificadas, há cerca de 10 milhões de anos, deixando uma assinatura radioativa no planeta.

Sinais de explosões estelares são descobertos no oceano. Crédito: muratart – Shutterstock

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Segundo o estudo, os detritos da quilonova se misturaram aos materiais das supernovas posteriores, criando um “coquetel cósmico” de ferro e plutônio. “Tivemos uma quilonova que espalhou plutônio por toda parte”, explicou Fields. “Depois, com a agitação de uma supernova, tudo se misturou e parte disso caiu na Terra”.

Para comprovar essa teoria, os cientistas precisam de mais evidências, e a Lua pode ser o local ideal para essa busca. Diferentemente da Terra, onde o solo é constantemente remodelado por processos geológicos e atmosféricos, a superfície lunar preserva registros mais nítidos do que aconteceu no passado.

Com o avanço das missões Artemis, da NASA, que devem levar astronautas de volta à Lua nos próximos anos, os pesquisadores veem uma oportunidade de obter amostras lunares em maior quantidade. “Atualmente, o solo lunar é extremamente valioso porque temos pouco”, disse Fields. “Mas, no futuro, coletar amostras poderá se tornar algo rotineiro”.

A equipe agora trabalha para convencer a comunidade científica a incluir essa pesquisa nas próximas missões lunares. “As amostras virão de qualquer forma. Só queremos aproveitar a oportunidade para analisá-las”, concluiu Fields.

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“Estrela” que só aparece a cada 80 anos pode brilhar no céu a qualquer momento

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Astrônomos e observadores do céu noturno têm aguardado com muita expectativa desde que foi anunciado que uma “nova estrela” surgiria na paisagem celeste até setembro de 2024. Por enquanto, nada – no entanto, especialistas garantem que isso ainda pode acontecer a qualquer momento.

Vamos entender:

  • Na constelação de Corona Borealis (Coroa do Norte), a cerca de três mil anos-luz da Terra, há um sistema estelar binário chamado T Coronae Borealis, que é normalmente muito fraco para ser visto a olho nu;
  • No entanto, mais ou menos a cada 80 anos, as trocas entre suas duas estrelas, que estão gravitacionalmente presas em um “abraço mortal”, provocam uma explosão nuclear descontrolada conhecida como nova recorrente;
  • A luz dessa explosão viaja pelo cosmos e faz parecer que, de repente, uma nova estrela surgiu no céu por alguns dias, apelidada de “Blaze Star”, em razão de seu brilho intenso.
Imagem conceitual da explosão de brilho que marca o surgimento da nova T Coronae Borealis, um evento que acontece a cada cerca de 80 anos. Crédito: Centro Espacial Goddard/NASA

Também conhecida como “Estrela Flamejante”, T Coronae Borealis, ou simplesmente T CrB, é um sistema binário composto por uma anã branca, pequena e quente, e uma gigante vermelha, maior e mais fria. A anã branca é um cadáver estelar que ainda brilha – um corpo ultra-compacto, resultado do colapso gravitacional de uma estrela com massa semelhante à do Sol e que deixou de produzir energia em seu núcleo. Devido à sua alta densidade e proximidade, a anã branca absorve material da companheira, e essa matéria absorvida pode reativar a fusão nuclear em sua superfície. 

Durante suas explosões de brilho, a transferência de material da gigante vermelha para a anã branca aumenta significativamente, consequentemente, a fusão nuclear na superfície também aumenta provocando sua expansão e um aumento substancial em seu brilho, alterando a magnitude do objeto de 10.0 para 2.0 – o que faz com que ele desponte como uma “nova estrela” temporária no céu.

T Coronae Borealis (T CrB) está prestes a reaparecer no céu noturno. Crédito: Laboratório de Imagens Conceituais do Centro de Voos Espaciais Goddard, da NASA

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Embora as previsões indicassem que essa explosão ocorreria até setembro de 2024, seis meses já se passaram sem sinais do evento. A astrofísica Elizabeth Hays, que monitora o sistema usando o telescópio espacial Fermi ,da NASA, explicou ao site Space.com que a data da explosão de brilho ainda é imprevisível. “Simplesmente, não podemos definir isso”.

A dificuldade em prever com precisão o evento se deve ao fato de que há poucos registros históricos consistentes de erupções do sistema T CrB. A última explosão confirmada aconteceu em 1946, quando a estrela atingiu magnitude 3.0, com uma anterior ocorrida em 1866. 

Constelação onde a “nova estrela” vai surgir está mais visível no céu

Acontece que, em março, Corona Borealis começa a se tornar mais visível no céu noturno, aumentando as chances de que o fenômeno seja registrado. Aqui no Brasil, a constelação pode ser vista no horizonte nordeste por volta da 1h da manhã, desaparecendo pouco antes do amanhecer.

Isso significa que, a partir de agora, cresce a chance de testemunhar o brilho repentino de T CrB (se isso acontecer), antes que a “estrela” desapareça por mais 80 anos. A cada mês, a constelação desponta duas horas mais cedo no horizonte – então, muito em breve, será um alvo fácil no céu noturno.

A cada 78 a 80 anos, a anã branca neste sistema binário acumula material suficiente de sua estrela gigante vermelha companheira para desencadear uma explosão termonuclear. Crédito: Laboratório de Imagens Conceituais do Centro de Voos Espaciais Goddard, da NASA

Se a explosão ocorrer nos próximos dias ou semanas, T CrB poderá ser observada sem equipamentos especiais, ofuscando temporariamente as estrelas próximas. O sistema binário está posicionado entre Vega, no nordeste, e Arcturus, no leste – duas das estrelas mais brilhantes do céu.

Para facilitar a observação, uma dica é encontrar a constelação Ursa Maior e seguir o arco da alça até Arcturus, que brilha com um tom alaranjado. Em seguida, localize Vega, uma estrela azulada na constelação de Lyra. Corona Borealis fica entre elas, formando um semicírculo discreto de sete estrelas. A “Blaze Star” deverá surgir perto de Epsilon CrB, a quinta estrela mais luminosa da constelação.

Quer um jeito ainda mais fácil? Você pode usar aplicativos de orientação (como Star Walk, Stellarium ou SkySafari), que ajudam a localizar rapidamente qualquer objeto celeste.

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