Astrônomos descobrem vestígios de ‘super-supernovas’ podem ter encontrado os traços químicos de uma das primeiras estrelas – nascidas quando o universo tinha apenas 100 milhões de anos – que explodiu em uma “super-supernova”.
essas estrelas de primeira geração , conhecidas como estrelas da População III, terminaram suas vidas em explosões titânicas de supernovas que semearam o universo com elementos químicos que as estrelas haviam forjado durante suas vidas.
Esse material foi então incorporado na próxima geração de estrelas, planetas e até mesmo em nós, o que significa que entender como essas primeiras estrelas enriqueceram o universo com elementos pesados é vital para entender sua evolução ao longo de sua história de 13,7 bilhões de anos.
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Uma equipe de cientistas usou o telescópio Gemini North de 8,1 metros na ilha do Havaí para analisar um quasar extremamente distante , um objeto superbrilhante alimentado por um enorme buraco negro, como era há 13,1 bilhões de anos, quando o universo tinha apenas 700 milhões de anos, e encontrou uma nuvem com uma assinatura química distinta em torno do objeto.
Os pesquisadores foram capazes de deduzir os elementos químicos na nuvem e encontraram uma proporção excepcionalmente alta de ferro para magnésio – 10 vezes maior do que a mesma proporção no sol .
Os astrônomos ainda não testemunharam uma supernova de instabilidade de pares, mas teorizam que essas explosões dramáticas ocorrem quando estrelas gigantes com massas entre 150 e 250 vezes a do Sol chegam ao fim de suas vidas.
Durante essa enorme explosão cósmica, o pensamento continua, fótons no centro de uma estrela se transformam espontaneamente em elétrons carregados negativamente e seus homólogos carregados positivamente, pósitrons.
Uma ilustração de um quasar distante como o usado pelos astrônomos para investigar a primeira geração de estrelas. (Crédito da imagem: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine)
Isso significa que essas supernovas não podem ser detectadas procurando por remanescentes estelares, portanto, só podem ser rastreadas de duas maneiras: testemunhando-as diretamente enquanto elas acontecem – altamente improvável, dada a vastidão do espaço – ou detectando a assinatura química do planeta.
“Era óbvio para mim que a supernova candidata a isso seria uma supernova de instabilidade de pares de uma estrela da População III, na qual a estrela inteira explode sem deixar nenhum vestígio para trás”, disse o coautor da pesquisa e astrônomo da Universidade de Tóquio Yuzuru Yoshii.
“Fiquei encantado e um pouco surpreso ao descobrir que uma supernova de instabilidade de pares de uma estrela com massa cerca de 300 vezes maior que a do Sol fornece uma proporção de magnésio para ferro que concorda com o baixo valor que derivamos para o quasar”.
Detectando a assinatura química de uma estrela de primeira geração
Detectando a assinatura química de uma estrela de primeira geração Juntamente com os coautores da pesquisa, o astrônomo Hiroaki Sameshima da Universidade de Tóquio e o astrônomo da Universidade de Notre Dame Timothy Beers, Yoshii voltou-se para observações anteriores feitas pelo telescópio Gemini North de 8,1 metros usando o Gemini Near-Infrared Spectrograph (GNIRS) para caçar assinaturas.
