Sabe-se agora que as supernovas mais poderosas do Universo são alimentadas pelo nascimento de estrelas de neutrões altamente magnetizadas e de rotação rápida, chamadas magnetares. Durante anos, os astrónomos ficaram intrigados com as supernovas superluminosas – explosões que ofuscam as supernovas normais por um fator de dez ou mais, e persistem por muito mais tempo. Uma nova pesquisa publicada na Nature confirma que estes eventos extraordinários são impulsionados pela imensa energia libertada por uma estrela magnética recém-nascida. Esta descoberta não só resolve um mistério de longa data, mas também marca a primeira observação confirmada da formação de um magnetar em tempo real.
O mistério das supernovas superluminosas
Supernovas superluminosas têm confundido os cientistas desde a sua detecção inicial no início dos anos 2000. Seu brilho excepcional e duração prolongada desafiaram os modelos existentes de morte estelar. Quando uma estrela massiva entra em colapso, ela normalmente explode, deixando para trás uma estrela de nêutrons ou um buraco negro. As estrelas de nêutrons são incrivelmente densas – uma colher de chá pesa bilhões de toneladas – e podem ser locais de física extrema. Algumas estrelas de nêutrons giram rapidamente, emitindo feixes de radiação como pulsares. Os magnetares, no entanto, são os mais extremos: pulsares recém-nascidos com campos magnéticos mil vezes mais fortes do que as estrelas de nêutrons típicas.
A descoberta: SN 2024afav e precessão Lense-Thirring
A chave para desvendar este mistério veio com a observação de SN 2024afav, uma supernova superluminosa localizada a cerca de mil milhões de anos-luz da Terra. Os astrónomos acompanharam a supernova durante 200 dias, notando um padrão peculiar: o seu brilho diminuía periodicamente, com os intervalos entre quedas diminuindo ao longo do tempo. Este comportamento não se alinha com nenhuma fonte de energia conhecida, exceto uma: um magnetar girando rapidamente.
O imenso campo magnético do magnetar gira e se contorce à medida que gira próximo à velocidade da luz, emitindo uma tremenda radiação. Esta energia sobrecarrega o gás ejetado circundante, amplificando a luminosidade da supernova e prolongando a sua vida útil. Crucialmente, as diminuições observadas no brilho foram explicadas por um fenómeno previsto pela relatividade geral de Einstein: a precessão de Lense-Thirring. A extrema gravidade da estrela magnética distorceu o espaço-tempo, fazendo com que um disco de matéria circundante oscilasse como um pião. Da perspectiva da Terra, este disco oscilante bloqueava periodicamente a nossa visão do magnetar, criando o padrão de oscilação observado.
Por que isso é importante
Esta descoberta é significativa por vários motivos. Primeiro, fornece evidências conclusivas do motor movido a magnetar por trás das supernovas superluminosas. Em segundo lugar, confirma uma previsão teórica de longa data. Terceiro, oferece uma oportunidade única para testar a relatividade geral em condições gravitacionais extremas. O ambiente em torno de um magnetar é tão intenso que mesmo as previsões sutis da teoria tornam-se efeitos mensuráveis. Como observa Adam Ingram, astrofísico da Universidade de Newcastle: “Tudo no sistema é extremo… o campo gravitacional é forte o suficiente para que as previsões mais exóticas da relatividade geral tenham grandes efeitos”.
A confirmação dos magnetares como a força motriz por trás destes eventos abre novos caminhos para a investigação sobre a evolução estelar, a física extrema e as leis fundamentais que governam o universo. A descoberta marca um grande passo em frente na compreensão dos fenómenos mais violentos e energéticos do cosmos.
