Explosões do Cosmos

 

📷 Os pesquisadores estão desvendando os segredos da formação estelar seguindo as trilhas explosivas de estrelas moribundas. Essa nova abordagem pode provar que todas as estrelas, não importa onde estejam no universo, nascem da mesma maneira. Crédito: SciTechDaily

♦ Os cientistas descobriram uma nova maneira de descobrir como as estrelas são formadas, estudando suas mortes espetaculares.

Usando dados de estrelas explosivas como supernovas e explosões de raios gama, os pesquisadores agora podem calcular a massa de estrelas em regiões do universo muito distantes para serem observadas diretamente. Essa descoberta sugere um padrão universal de como as estrelas nascem, uma teoria que em breve será testada com telescópios de ponta como o JWST e o Euclid.

🔹 PESQUISA INOVADORA SOBRE FORMAÇÃO ESTELAR

Um artigo recente publicado na revista Universe descreve uma abordagem inovadora para estudar estrelas, traçando suas origens examinando suas mortes. Este método permite aos investigadores derivar a Função de Massa Inicial (IMF) - a distribuição das massas estelares após a sua formação - usando dados de supernovas e explosões de raios gama. Ao empregar uma técnica computacional amplamente utilizada para estimativa de parâmetros, os cientistas calcularam com sucesso o FMI em regiões distantes do cosmos, muito além do alcance da observação telescópica.

O estudo, conduzido por uma equipe da Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA) em Trieste, do Instituto Nacional de Física Nuclear (INFN), do Instituto de Física Fundamental do Universo (IFPU) e do Instituto Nacional de Astrofísica (INAF), descobriu que o FMI nessas regiões distantes se assemelha muito ao FMI observado em partes próximas do Universo.

🔹 EVIDÊNCIA DE UM FMI UNIVERSAL

Essa semelhança notável sugere a possibilidade de um FMI universal - um padrão consistente de formação de estrelas em todo o cosmos. Observações futuras de telescópios avançados como o Telescópio Espacial James Webb (JWST) e o Euclid testarão e potencialmente confirmarão essa hipótese intrigante.

"Todas as populações estelares observadas em nossa vizinhança parecem exibir uma função de massa inicial (IMF) surpreendentemente semelhante. Isso pode indicar que a FMI é uma constante universal de formação estelar em qualquer região do Universo. Infelizmente, limitações instrumentais impedem os cientistas de examinar populações estelares além do Universo local para testar a universalidade do FMI", explica Francesco Gabrielli, pesquisador e autor do estudo, juntamente com Andrea Lapi e Mario Spera.

A formação estelar é um dos processos mais fascinantes do Universo, ocorrendo em regiões internas densas de galáxias através do colapso e fragmentação de nuvens de gás molecular. Quando uma massa de gás se torna suficientemente quente e densa, ela começa a queimar hidrogênio e brilhar: é quando uma estrela nasce.

🔹 SUPERNOVAS E EXPLOSÕES DE RAIOS GAMA USADAS PARA CALCULAR O FMI

A nova pesquisa começou com um olhar para trás e, mais especificamente, com o conhecimento de que o curso da vida de uma estrela depende de sua massa. Estrelas massivas terminam suas vidas em explosões espetaculares chamadas supernovas. Acredita-se que algumas supernovas ejetem um jato de material de alta velocidade que emite raios gama em uma chamada "explosão de raios gama". Como a ocorrência de um tipo particular de explosão depende da massa da estrela, o número de tais explosões ocorrendo no Universo dependerá do número de estrelas que se formam com a massa certa - em outras palavras, do FMI.

Francesco Gabrielli explica: "O meu grupo e eu desenvolvemos um novo método, com base nestas considerações, para determinar o FMI para além do Universo local. Em particular, usamos um método computacional que é bastante comum, mas que agora foi usado pela primeira vez para reproduzir o número de supernovas e explosões de raios gama observadas no Universo. Como essas quantidades dependem estritamente do FMI, isso nos permitiu determinar com precisão a forma do FMI que melhor representa as observações."

🔹 TESTE POR OBSERVAÇÃO

Usando essa abordagem pela primeira vez, os pesquisadores conseguiram desenvolver uma nova metodologia para determinar o FMI. Uma descoberta particularmente fascinante foi que o FMI calculado para o Universo distante era surpreendentemente semelhante ao medido no Universo local, fornecendo possíveis evidências de um FMI universal.

Gabrielli conclui: "Este é um momento emocionante para os astrofísicos, com muitos novos telescópios, como o JWST e o Euclid, começando a fazer observações. Como resultado, um número excepcional de observações de supernovas e explosões de raios gama é esperado nos próximos anos. Será emocionante ver o que essa nova riqueza de dados pode nos dizer sobre o FMI e sua universalidade. Uma compreensão mais profunda do FMI levaria a avanços importantes em várias áreas da astrofísica, incluindo a formação e evolução de estrelas, o enriquecimento químico do Universo e a observação de ondas gravitacionais emitidas pela colisão de buracos negros.