Supernova revela elementos nunca antes vistos dentro de uma estrela

Em 2021, astrônomos testemunharam uma explosão estelar a 2,2 bilhões de anos-luz da Terra, batizada de SN2021yfj. De acordo com uma equipe liderada pelo astrofísico Steve Schulze, da Universidade Northwestern, nos EUA, a supernova revelou grandes quantidades de silício, enxofre e argônio – elementos jamais observados no interior de uma estrela em colapso. 

Um artigo publicado nesta quarta-feira (20) na revista Nature descreve a pesquisa, que apresenta a primeira evidência direta das camadas concêntricas de elementos que se acreditava existir dentro das estrelas – validando teorias de longa data sobre a estrutura e a morte desses gigantes cósmicos.

A vida das estrelas é movida pela fusão nuclear em seus núcleos. Nessa reação, átomos se combinam para formar elementos mais pesados. Nas estrelas massivas, o processo começa com o hidrogênio se transformando em hélio, depois carbono, até alcançar elementos como enxofre e silício. Quando a fusão chega ao ferro, a estrela já não consegue produzir energia suficiente para se sustentar.

Esse processo gera, teoricamente, uma espécie de “cebola cósmica”: camadas de elementos mais leves nas regiões externas e mais pesados no centro. Normalmente, quando uma estrela explode, os astrônomos conseguem observar apenas elementos intermediários, como carbono e oxigênio. Já na SN2021yfj, o predomínio de silício, enxofre e argônio sugere um comportamento muito mais turbulento antes da explosão final.

“Esta é a primeira vez que vemos uma estrela que foi praticamente descascada até os ossos”, explicou Schulze em um comunicado. O achado indica que as estrelas podem perder muito de seu material antes da supernova, inclusive camadas internas que raramente ficam expostas. Ainda assim, mesmo reduzidas, conseguem gerar explosões brilhantes visíveis em distâncias imensas no Universo.

Os últimos momentos de uma estrela massiva costumam ser marcados por forte instabilidade. Antes da explosão final, ela pode perder parte de suas camadas externas em sucessivas erupções. O fato de elementos tão próximos ao núcleo terem aparecido na SN2021yfj sugere que a estrela perdeu muito mais massa do que o esperado, em comparação a supernovas comuns.