O que esta supernova titĂąnica nos ensina đŸ’„

Publicado por Adrien,
Fonte: arXiv
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O Universo jovem testemunhou supernovas de uma violĂȘncia sem precedentes, marcando o fim da vida de estrelas colossais. Uma dessas explosĂ”es, observada graças ao telescĂłpio espacial James Webb (JWST), oferece um vislumbre Ășnico dos primeiros momentos cĂłsmicos.

Esta supernova, chamada AT 2023adsv, foi detectada no ùmbito do programa JADES, que utiliza as capacidades do JWST para explorar os confins do Universo. Localizada a uma distùncia vertiginosa, ela explodiu hå aproximadamente 11,4 bilhÔes de anos, quando o Universo tinha apenas 2 bilhÔes de anos.


Ilustração de uma estrela massiva se tornando supernova no Universo jovem.
Inserção: a supernova 2023adsv observada pelo JWST em 2022 e 2023.
Crédito: Robert Lea (criado com Canva)/NASA, ESA, CSA, STScI, JADES Collaboration

As primeiras estrelas, muito mais massivas e quentes do que as de hoje, passaram por explosĂ”es titĂąnicas. Essas supernovas primordiais, como AT 2023adsv, diferem das observadas no Universo local por sua energia e violĂȘncia. Elas desempenham um papel crucial no enriquecimento quĂ­mico das galĂĄxias.

O estudo dessas explosĂ”es distantes permite que os cientistas compreendam melhor a vida e a morte das estrelas no Universo jovem. O programa JADES jĂĄ identificou mais de 80 supernovas antigas, oferecendo uma janela Ășnica para as primeiras geraçÔes de estrelas.

AT 2023adsv, com uma massa estimada em 20 vezes a do Sol, representa um caso especial. Sua explosão, duas vezes mais energética do que a média, sugere que as propriedades das supernovas podem ter evoluído com o tempo. Essa descoberta abre novas perspectivas sobre a evolução estelar.

A colaboração JADES continua a explorar esses fenÎmenos com o JWST, enquanto o futuro telescópio espacial Nancy Grace Roman, previsto para 2026, promete multiplicar as descobertas. Juntos, esses instrumentos permitirão mapear a história das supernovas e compreender melhor a evolução do Universo.


Campo profundo JADES mostrando a localização das supernovas recém-descobertas.
Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, JADES Collaboration

As pesquisas sobre AT 2023adsv e outras supernovas antigas são essenciais para reconstituir a história cósmica. Elas revelam como as primeiras estrelas moldaram o Universo, enriquecendo o cosmos com elementos pesados necessårios para a formação das estrelas e planetas de hoje.

O que Ă© uma supernova?

Uma supernova Ă© a explosĂŁo cataclĂ­smica de uma estrela no fim de sua vida, marcando um dos eventos mais energĂ©ticos do Universo. Esse fenĂŽmeno ocorre quando a estrela esgota seu combustĂ­vel nuclear, levando ao colapso de seu nĂșcleo sob o efeito da gravidade.

A explosão resultante dispersa os elementos pesados sintetizados pela estrela no espaço interestelar. Esses elementos, como ferro e silício, são essenciais para a formação de novas estrelas, planetas e até da vida.

As supernovas sĂŁo classificadas em vĂĄrios tipos de acordo com seu mecanismo de explosĂŁo. As supernovas do tipo II, por exemplo, resultam do colapso de estrelas massivas, enquanto as supernovas do tipo Ia estĂŁo associadas a anĂŁs brancas em sistemas binĂĄrios.

O estudo das supernovas permite não apenas entender a morte das estrelas, mas também medir distùncias cósmicas e explorar a expansão do Universo.

Por que as primeiras estrelas eram diferentes?

As primeiras estrelas, conhecidas como População III, se formaram em um Universo jovem, composto quase exclusivamente de hidrogĂȘnio e hĂ©lio. Sua composição quĂ­mica Ășnica influenciou seu tamanho, temperatura e tempo de vida.

Essas estrelas eram massivas, muitas vezes dezenas de vezes mais pesadas que o Sol, e queimavam seu combustĂ­vel nuclear em um ritmo frenĂ©tico. Sua curta existĂȘncia terminava em explosĂ”es de supernovas de extrema violĂȘncia.

A ausĂȘncia de elementos pesados em seu ambiente tambĂ©m afetou sua evolução. Diferentemente das estrelas atuais, elas nĂŁo podiam se resfriar de forma eficiente, o que favoreceu a formação de estrelas gigantes.

As supernovas dessas primeiras estrelas desempenharam um papel fundamental no enriquecimento químico do Universo, semeando as bases para as geraçÔes estelares seguintes e as estruturas cósmicas que observamos hoje.
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