Nebulosa espacial vívida - supernova remanescente. Crédito: Mixvale.com.br
Após quase um século de investigações sobre os ciclos de vida e colapsos de estrelas massivas, um novo estudo traz revelações cruciais. Desde a década de 1930, quando Fritz Zwicky e Walter Baade iniciaram a catalogação desses fenômenos, diferenciando supernovas de novas menores e associando as grandes explosões à formação de estrelas de nêutrons, a astrofísica busca entender as forças por trás desses eventos cósmicos. Rudolph Minkowski, em 1941, colaborou para refinar essa classificação, baseando-a nas distintas assinaturas de luz.
A classificação de eventos estelares extremos ganhou uma nova categoria nos anos 2010, com a detecção de supernovas superluminosas. Esses fenômenos, também conhecidos como hipernovas, são notáveis por sua intensidade luminosa, superando em cem vezes o brilho das supernovas convencionais. Eles surgem do colapso gravitacional do núcleo de uma estrela, levando à fragmentação de suas camadas externas e, consequentemente, à formação de um buraco negro ou de uma estrela de nêutrons.
Uma equipe de cientistas de diversas nações dedicou-se a examinar os dados coletados pelo Telescópio Espacial Fermi de Raios Gama, da NASA. O objetivo central era desvendar os mecanismos por trás dessas extraordinárias explosões estelares. Liderado por Fabio Acero, pesquisador do Centro Nacional Francês de Pesquisa Científica (CNRS) e da Comissão Francesa de Energias Alternativas e Energia Atômica (CEA), o estudo teve suas conclusões publicadas em maio de 2026 na revista Astronomy & Astrophysics.
Os pesquisadores alcançaram um feito significativo ao conseguir identificar as emissões de raios gama provenientes de uma supernova superluminosa específica, batizada de SN 2017egm. Esse evento espetacular ocorreu na galáxia NGC 3191, situada a aproximadamente 440 milhões de anos-luz da Terra, na constelação da Ursa Maior.
O satélite Fermi registrou a presença desses raios gama vários meses após o primeiro clarão visual da explosão. Essa característica é fundamental, pois contrasta com as explosões de raios gama mais comuns, que tipicamente se extinguem em poucos minutos. Esse longo intervalo de tempo proporcionou à equipe uma oportunidade sem precedentes para investigar a fonte de energia residual que continuava a alimentar a explosão, oferecendo um vislumbre raro de fenômenos de alta energia no universo distante.
Tradicionalmente, os astrofísicos utilizam dois modelos primários para explicar a ocorrência dessas supernovas superluminosas. Um cenário propõe a existência de um ambiente circunstelar denso, onde a estrela, em seus estágios finais, expele múltiplas camadas de gás milhares de anos antes de seu colapso definitivo. Quando a estrela explode, os detritos ejetados em alta velocidade colidem com essas camadas de gás preexistentes, gerando ondas de choque que comprimem e aquecem o material, convertendo energia cinética em radiação luminosa intensa.
A segunda hipótese postula uma fonte de energia interna, como um buraco negro recém-formado ou um magnetar. Um magnetar é uma estrela de nêutrons que gira em altíssima velocidade e possui um campo magnético extraordinariamente potente. Sua rotação, que pode ocorrer em milissegundos, cria um intenso vento de partículas de alta energia, injetando uma quantidade imensa de energia na camada em expansão da supernova.
Os dados de raios gama coletados pela equipe de Acero fornecem um suporte robusto à hipótese do magnetar, em detrimento do modelo de colisão de gás. O satélite detectou um brilho intrínseco de raios gama que se mostrou quase equivalente à emissão de luz visível da supernova, um nível de radiação gama tão intenso que seria inviável de ser gerado apenas por processos térmicos resultantes de colisões entre camadas de gás. Além disso, a liberação dos raios gama ocorreu precisamente no momento em que a nuvem de detritos em expansão se tornou rarefeita o suficiente para permitir a passagem da luz de alta energia. Essa sincronização se alinha perfeitamente com as previsões matemáticas do modelo do magnetar, oferecendo uma nova e crucial compreensão sobre como esses eventos extremos liberam tanta energia.
Esta descoberta marca um ponto de virada, representando a primeira vez que astrônomos possivelmente presenciaram o surgimento de um magnetar. Atualmente, os raios gama constituem o único método viável para investigar os complexos mecanismos internos dessas explosões estelares de magnitude sem precedentes, abrindo uma janela única para a física em seus limites mais extremos.
Os cientistas planejam integrar futuras observações do Telescópio Espacial Fermi com os dados provenientes do Observatório Cherenkov Telescope Array, que se encontra em fase de construção no Chile e nas Ilhas Canárias. O objetivo é que o novo observatório consiga coletar informações detalhadas sobre raios gama poucos meses após uma explosão, permitindo que os pesquisadores estudem esses eventos hiperbrilhantes com maior regularidade e profundidade.
