Astrônomos pegam a destruição de uma estrela supergigante vermelha em tempo real

Quando estrelas muito grandes ficam sem combustível e chegam ao fim de suas vidas, elas podem explodir em eventos massivos e dramáticos chamados supernovas . Essas explosões liberam enormes quantidades de luz e energia, mas ainda não sabemos muito sobre como esse processo acontece. Agora, os astrônomos observaram uma estrela supergigante vermelha se transformando em supernova pela primeira vez, vislumbrando os momentos finais da vida da estrela massiva.

“Este é um avanço em nossa compreensão do que as estrelas massivas fazem momentos antes de morrerem”, disse Wynn Jacobson-Galán, principal autor do estudo, em um comunicado . “A detecção direta de atividade pré-supernova em uma estrela supergigante vermelha nunca foi observada antes em uma supernova comum do Tipo II. Pela primeira vez, vimos uma estrela supergigante vermelha explodir!”

A equipe observou a supernova SN 2020tlf usando dois telescópios no Havaí, o Pan-STARRS e o Observatório WM Keck. Eles foram capazes de identificar a supergigante vermelha antes que a supernova ocorresse, pois emitia quantidades significativas de luz e ejetava grandes quantidades de gás. Eles observaram a estrela por 120 dias antes de se tornar uma supernova no outono de 2020 e viram uma densa nuvem de gás ao redor da estrela quando ela explodiu.

“Keck foi fundamental para fornecer evidências diretas de uma estrela massiva em transição para uma explosão de supernova”, disse o autor sênior Raffaella Margutti, professor associado de astronomia na UC Berkeley. “É como assistir a uma bomba-relógio. Nunca confirmamos uma atividade tão violenta em uma estrela supergigante vermelha moribunda, onde a vemos produzir uma emissão tão luminosa, depois entrar em colapso e entrar em combustão, até agora.”

A estrela que explodiu era particularmente grande, com 10 vezes a massa do Sol, e estava localizada a 120 milhões de anos-luz de distância na galáxia NGC 5731. É de particular interesse para os pesquisadores, pois era tão ativa antes de explodir, enquanto observada anteriormente as supergigantes vermelhas estiveram relativamente calmas antes de se tornarem supernovas.

“Estou muito empolgado com todas as novas 'desconhecidas' que foram desvendadas por esta descoberta”, disse Jacobson-Galán. “Detectar mais eventos como o SN 2020tlf terá um impacto dramático na forma como definimos os meses finais da evolução estelar, unindo observadores e teóricos na busca de resolver o mistério de como as estrelas massivas passam os momentos finais de suas vidas.”

Os resultados são publicados no The Astrophysical Journal .