Um 'casulo de energia' supercarregado pode alimentar as supernovas mais brilhantes do universo
Físicos descreveram como as explosões estelares mais brilhantes do universo podem ser alimentadas.
Essas “supernovas superluminosas” são de 10 a 100 vezes mais brilhantes do que uma supernova típica. Embora suas origens permaneçam em grande parte misteriosas, elas são alimentadas por um casulo supercarregado de energia que pode liberar uma quantidade enorme de radiação por dias a fio, propõe o novo estudo.
Como as supernovas superluminosas são incrivelmente raras, os pesquisadores têm dificuldade em concordar sobre suas causas. A hipótese principal, no entanto, é que essas explosões de supernovas são alimentadas pela morte de estrelas que são pelo menos 40 vezes maiores que o sol. Quando morrem, formam uma estrela de nêutrons ou buraco negro em seus núcleos. Uma vez que esses objetos incrivelmente densos se formam, o material mais próximo deles começa a girar para dentro, criando um disco de rotação rápida contido dentro do corpo da estrela.
Este disco pode alimentar a formação de campos elétricos e magnéticos incrivelmente fortes. Os campos magnéticos canalizam gás ao redor do buraco negro central ou estrela de nêutrons e então o enviam para cima e para fora na forma de jatos. Este cenário fornece o soco energético certo para alimentar uma supernova superluminosa, mas como o processo se desenrola depois disso tem sido um mistério.
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Recentemente, dois astrofísicos montaram uma história sobre o que acontece com a estrela moribunda nos próximos dias. Eles usaram simulações de computador e modelos matemáticos para rastrear o progresso do jato enquanto ele impactava o resto da estrela. Eles descreveram seu modelo em um artigo publicado no banco de dados de pré-impressão arXiv em julho.
A equipe descobriu que o jato forma uma pequena cavidade dentro da estrela e que o casulo se expande para fora, pegando material em suas bordas. A borda do casulo é onde a ação real acontece. Essa borda emite enormes quantidades de radiação por vários dias. Eventualmente, no entanto, o jato dentro do casulo a sobrecarrega e a quebra, levando à eventual destruição da própria estrela.
Os modelos sugerem que as supernovas podem brilhar em seu pico de brilho por dias, ou até semanas, antes que a explosão finalmente perca energia — o que coincide com as observações.
Esse cenário é apenas uma hipótese, mas os pesquisadores acreditam que observações futuras de supernovas superluminosas validarão o quadro geral, especialmente se houver um aumento observado no brilho dos raios X emparelhado com uma camada rápida de material se desprendendo da estrela, escreveram os autores no artigo.
