Traduzido por Julio Batista
Original de Robert Lea para a Live Science
Uma estranha explosão cósmica que surpreendeu os cientistas em 2018 ficou ainda mais estranha. Uma nova análise da luz polarizada da primeira explosão de um transiente óptico azul rápido (TOAR) registrada – oficialmente conhecida como AT2018cow e apelidada de “A Vaca” – revelou que a explosão é a mais assimétrica já vista pelos astrônomos, se espalhando no espaço em um forma achatada, semelhante a uma panqueca, em vez de uma esfera típica.
A forma da explosão, que tem aproximadamente o tamanho do Sistema Solar e ocorreu a 180 milhões de anos-luz da Terra, pode desafiar a percepção dos cientistas sobre como ocorrem eventos explosivos como os TOARs.
“Esta descoberta nos diz que essas explosões não são esfericamente simétricas – na verdade, o disco que pensamos ter observado é realmente plano”, disse Justyn Maund, professor sênior de astrofísica na Universidade de Sheffield, no Reino Unido, e principal autor da nova pesquisa, à Live Science por e-mail. “Isso significa que qualquer modelo que queira explicar esses TOARs precisa enfrentar o fato de que não são eventos redondos”.
TOARs como a Vaca já eram um grande quebra-cabeça para os cientistas. Desde a descoberta da Vaca em 2018, apenas quatro outros transientes semelhantes foram avistados e, como resultado, muito pouco se sabe sobre os TOARs ou o que os causa. Mas uma coisa é clara: elas não se comportam como supernovas típicas, o tipo mais comum de explosão espacial, que ocorre quando estrelas massivas ficam sem combustível nuclear e colapsam sob sua própria gravidade.
“TOARs são brilhantes, realmente brilhantes – mais brilhantes do que algumas supernovas superluminosas – mas eles aparecem de repente, e então seu brilho cai do nada!” Maund disse: “Ao contrário das supernovas regulares, não há elementos radioativos para alimentar o brilho, então o combustível tem que vir de outro lugar.”
Em sua nova pesquisa, Maund e sua equipe deram outra olhada na luz da Vaca registrada pela primeira vez em junho de 2018, desta vez estudando como a luz era polarizada – como as vibrações nas ondas de luz viajavam em um único plano. Embora esta análise da Vaca ainda não revele as origens dos TOARs, o achatamento da Vaca mostra que os TOARs são ainda mais distintos das supernovas do que os cientistas pensavam anteriormente.
“Na primeira noite, vimos um pico maciço na polarização e depois caiu”, disse Maund. “O pico atingiu 7% na primeira noite. Para supernovas, nunca vimos um nível tão alto de polarização ou uma polarização que evoluiu tão rapidamente – então não é com isso que estamos acostumados.”
Essas observações de polarização permitiram à equipe determinar a estranha forma da vaca. A luz da Vaca foi medida usando o Telescópio Liverpool, cujo espelho principal tem apenas 2 metros de diâmetro. A equipe usou esses dados para criar um modelo 3D da explosão, com a polarização permitindo reconstruí-la como se tivesse sido detectada por um telescópio com um diâmetro de cerca de 625 quilômetros. Isso permitiu que eles mapeassem a explosão até suas bordas, revelando o quão plana ela realmente era.
“Com base em trabalhos anteriores sobre supernovas, vemos coisas que parecem um pouco achatadas, um pouco como um hambúrguer, ou um pouco prolato, mais como uma bola de rúgbi, mas não muito asféricas”, disse Maund. “Então, quando esse número saiu da análise, eu e meus coautores refizemos toda a redução e análise de dados várias vezes para verificar!”
A equipe agora pretende procurar mais TOARs para ver quantos mostram polarização semelhante à da Vaca e, assim, determinar se eles também são discos semelhantes a panquecas. Os pesquisadores coletarão esses dados por meio do Levantamento Legacy do Espaço e Tempo que será conduzida pelo Observatório Vera Rubin, no Chile.
A equipe espera que essa visão mais profunda da Vaca possa esclarecer esses eventos raros e poderosos. Atualmente, Maund tem algumas ideias sobre o que poderia causar TOARs.
“A causa dos TOARs pode ser a perturbação de uma estrela passando por um buraco negro ou uma supernova fracassada na qual o núcleo colapsa e não causa uma supernova, mas, em vez disso, colapsa em um buraco negro ou estrela de nêutrons e começa a mastigar seu interior, e isso está alimentando o que vemos como o TOAR”, disse Maund.
A pesquisa da equipe foi publicada em 30 de março na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
