Vênus: os segredos do planeta mais hostil do sistema solar

 

Entre todos os mundos do Sistema Solar, Vênus chama atenção por um apelido marcante: planeta infernal. Astrônomos usam essa expressão porque o planeta reúne calor extremo, atmosfera sufocante e nuvens tóxicas. Mesmo assim, diferentes países enviaram sondas espaciais para tentar decifrar esse ambiente hostil.

Ao longo de seis décadas, missões soviéticas, americanas e japonesas visitaram Vênus. Cada uma seguiu uma estratégia. Algumas pousaram por poucos minutos. Outras apenas orbitaram o planeta. Em comum, todas ajudaram a construir o retrato atual de um mundo que lembra a Terra em tamanho, mas não em condições.

Por que Vênus é chamado de planeta infernal?

A superfície de Vênus registra temperaturas em torno de 460 °C. Esse valor supera a temperatura em Mercúrio, mesmo com Mercúrio mais perto do Sol. Além disso, a pressão atmosférica em Vênus chega a cerca de 92 vezes a pressão ao nível do mar na Terra.

A atmosfera venusiana contém principalmente dióxido de carbono. Nuvens espessas de ácido sulfúrico cobrem o planeta. Como resultado, o efeito estufa se torna extremo e retém quase todo o calor. Para comparação, um forno doméstico chega a 250 °C. Vênus praticamente dobra esse valor de forma constante.

Missões Venera e Vega: por que essas sondas foram tão importantes?

A União Soviética dedicou um programa inteiro a Vênus. As sondas Venera, lançadas entre as décadas de 1960 e 1980, entraram na história. Elas conseguiram pousar na superfície e transmitir dados por alguns minutos até poucas horas. Esse tempo curto já bastou para mudar o conhecimento sobre o planeta.

As Venera mediram pressão, temperatura e composição da atmosfera. Registraram ventos fortes durante a descida. Além disso, enviaram as primeiras imagens da superfície de Vênus. As fotos mostraram rochas achatadas e um solo laranja-amarelado, deformado pelo calor. Cada pouso confirmou que nenhum equipamento comum suportaria aquele ambiente.

Mais tarde, as missões Vega 1 e Vega 2 ampliaram esse esforço. Elas seguiram para o cometa Halley, mas antes passaram por Vênus. Nesse ponto, lançaram módulos de descida e balões atmosféricos. Esses balões inflaram em camadas médias da atmosfera e flutuaram por milhares de quilômetros.

Os balões mediram ventos, temperatura e densidade em altitudes mais amenas. Nessa faixa, a pressão se aproxima da pressão terrestre. Por isso, alguns cientistas comparam essa região com zonas habitáveis nas nuvens. As missões Vega mostraram como correntes de ar varrem o planeta em velocidade alta. Além disso, essas sondas demonstraram que plataformas flutuantes podem estudar Vênus sem enfrentar o chão escaldante.

Quais foram as principais sondas americanas e japonesas em Vênus?

Os Estados Unidos adotaram outra estratégia. A missão Mariner 2, em 1962, realizou o primeiro sobrevoo bem-sucedido do planeta. Ela não orbitou Vênus, mas passou por perto e mediu a radiação e a temperatura da atmosfera. Assim, confirmou que a superfície era muito mais quente do que muitos modelos previam.

Depois, a NASA enviou o projeto Pioneer Venus, no final da década de 1970. O conjunto incluía um orbitador e múltiplas sondas de entrada atmosférica. Essas sondas atravessaram as nuvens e mergulharam até quase o solo. Durante a descida, registraram dados sobre composição química, formação de nuvens e estrutura da atmosfera.

Nos anos 1990, a missão Magellan entrou em órbita ao redor de Vênus. Ela não pousou, mas mapeou a superfície por radar durante vários anos. A técnica atravessou as nuvens espessas e revelou montanhas, planícies de lava e crateras. Magellan mostrou que vulcanismo moldou boa parte do relevo venusiano.

O Japão também passou a estudar Vênus. A sonda Akatsuki, da agência japonesa JAXA, entrou em órbita em 2015, após uma manobra de correção complexa. Desde então, ela monitora nuvens, tempestades e padrões de ventos. Akatsuki utiliza diferentes filtros para enxergar diversas camadas da atmosfera. Assim, os cientistas acompanham a chamada super-rotação, em que as nuvens completam uma volta ao redor do planeta em poucos dias.

Por que muitas sondas apenas orbitam Vênus ou duram pouco na superfície?

As condições extremas de Vênus explicam essa escolha. A temperatura elevada derrete componentes eletrônicos comuns. A pressão intensa esmaga estruturas frágeis. Além disso, a atmosfera corrosiva reage com revestimentos metálicos. Portanto, pousar e permanecer ativo ali exige materiais especiais e sistemas robustos.

As sondas Venera suportaram o ambiente apenas por um tempo limitado. Elas usaram carcaças reforçadas, isolamento térmico e eletrônica adaptada. Mesmo assim, operaram por minutos ou poucas horas. Em contraste, orbitadores como Magellan e Akatsuki evitam esse problema. Eles permanecem acima das nuvens, onde a temperatura é muito menor e o risco físico é reduzido.

Além disso, missões em órbita conseguem observar o planeta inteiro ao longo do tempo. Assim, acompanham mudanças nas nuvens, variações na atmosfera superior e possíveis sinais de atividade vulcânica. Por outro lado, pousos curtos entregam dados diretos do solo, mas não oferecem monitoramento prolongado. Por essa razão, agências espaciais costumam combinar sobrevoos, órbitas e descidas rápidas.

Curiosidades e impactos científicos das sondas em Vênus

Vênus tem tamanho e massa parecidos com os da Terra. Por isso, cientistas chamam os dois de planetas irmãos. No entanto, as missões mostraram trajetórias climáticas opostas. Enquanto a Terra mantém água líquida e temperaturas moderadas, Vênus concentra um efeito estufa fora de controle. Esse contraste ajuda pesquisadores a entender limites para a estabilidade climática.

Outra curiosidade envolve o dia venusiano. O planeta gira muito devagar e no sentido contrário ao da maioria dos outros planetas. Um dia em Vênus, contado pela rotação, dura mais que um ano venusiano. As sondas registraram como essa rotação lenta se combina com ventos rápidos em altitude. Isso cria padrões de circulação complexos, ainda em estudo.

As imagens da superfície, obtidas pelas Venera e pelos radares de Magellan, também influenciam a busca por vulcões ativos. Alguns estudos indicam possíveis regiões de lava relativamente recente. Missões futuras planejam examinar essas áreas com mais detalhes. Assim, pesquisadores avaliam se Vênus ainda libera calor interno de forma intensa.

O que essas missões ensinam para futuras explorações de Vênus?

Os dados coletados por Venera, Vega, Mariner, Pioneer Venus, Magellan e Akatsuki orientam o desenho de novas sondas. Engenheiros já estudam eletrônicos que funcionam em alta temperatura. Pesquisadores também analisam materiais mais resistentes a ácidos. Dessa forma, futuras missões podem pousar e operar por mais tempo na superfície.

Além disso, as medições apoiam o estudo de exoplanetas. Muitos planetas fora do Sistema Solar parecem do tamanho de Vênus. Ao compreender o planeta infernal, astrônomos conseguem interpretar melhor sinais de mundos distantes. Assim, distinguem cenários parecidos com a Terra de ambientes mais hostis.

As missões a Vênus mostram que mesmo um ambiente extremo oferece informações valiosas. Cada pouso curto, cada órbita prolongada e cada balão atmosférico acrescenta uma peça ao quebra-cabeça. Com esse conhecimento, a ciência entende melhor a evolução de planetas rochosos e prepara o caminho para investigações mais ousadas nas próximas décadas.

Quando estrelas gigantes morrem

 

Quando estrelas gigantes morrem, elas não desaparecem delicadamente, e sim entram em colapso e deixam uma bola super densa de nêutrons em seu lugar. Esta bola é chamada de estrela de nêutrons. Mas em alguns casos extremos, alguns pesquisadores acreditam que a estrela gigante acaba se transformando em um buraco negro – um ponto com densidade infinita e campo de gravidade tão poderoso que até a luz, a coisa mais rápida do universo, não consegue escapar dele.Livros sobre o cosmos

Agora uma nova pesquisa está trazendo de volta à tona uma ideia alternativa: que estrelas negras ou gravastars também podem existir além das estrelas de nêutron ou buracos negros. Se isso for comprovado, esses corpos estelares podem ter aparência de buraco negro, mas sem engolir irremediavelmente a luz.

Esta explicação alternativa para o destino das estrelas gigantes é importante porque buracos negros têm alguns problemas teóricos. Por exemplo, as singularidades deles são supostamente escondidas por barreiras invisíveis conhecidas como horizontes de eventos, a fronteira teórica ao redor de um buraco negro a partir da qual a força da gravidade é tão forte que nada pode escapar. Mas esta ideia está em conflito com outra lei da física que diz que a destruição da informação é impossível, mesmo informações codificadas em qualquer coisa que caia em um buraco negro.

Por isso o modelo das estrelas negras e gravastars surgiu há 20 anos. Neste modelo, esses dois objetos espaciais não teriam horizontes de eventos. A grande pergunta sobre eles é como eles se formam e como se mantêm estáveis. Uma nova pesquisa do físico Raúl Carballo-Rubio da (Itália) propõe um novo mecanismo que pode ajudar na explicação da existência das estrelas negras e das gravastars.

10 tipos surpreendentes de estrela

Carballo-Rubio investigou o estranho fenômeno chamado polarização do váculo. Na física quântica, a realidade não tem contornos definidos – não sabemos exatamente a posição e momentum de uma partícula. Uma estranha consequência dessa incerteza é que o vácuo nunca está completamente vazio, mas tem partículas virtuais que ora existem, ora não existem.

Na presença de enorme energia – do tipo que só surge no colapso de uma estrela gigante – essas partículas virtuais podem se polarizar, organizando-se de forma que depende de suas propriedades, da mesma forma que ímãs são divididos entre pólos sul e norte. Carballo-Rubio calculou que a polarização dessas partículas pode produzir um efeito surpreendente dentro do poderoso campo gravitacional das estrelas gigantes que estão morrendo. Este campo repele a matéria ao invés de a atrair.

De acordo com a teoria da relatividade de Einstein, matéria e energia enrugam o tecido do espaço-tempo, resultado em campos gravitacionais. Planetas e estrelas têm em média uma quantidade de energia positiva, e os campos gravitacionais resultantes são atraentes em sua natureza. Quando partículas virtuais polarizam-se, porém, o vácuo que elas ocupam pode possuir energia negativa, e “isso curva o espaço-tempo de forma que o campo gravitacional associado é repulsivo”, escreve o pesquisador. Isso poderia prevenir a formação de um buraco negro.

Dois modelos anteriores sugerem que a gravidade repulsiva pode impedir os restos estelares de entrarem em colapso e formarem buracos negros. Um modelo propôs que os restos estelares formam gravastars, objetos preenchidos por vácuo quântico coberto por uma camada de matéria. O segundo modelo sugere que o resultado desse colapso é a estrela negra, onde existe um equilíbrio meticuloso entre matéria e vácuo quântico. Os dois objetos ainda têm um campo gravitacional poderoso que pode deformar a luz, então eles parecem escuros como um buraco negro.

GW190521

 

GW190521 é uma fusão de dois buracos negros muito massivos, o mais pesado de todos os observados até agora por meio de ondas gravitacionais. O mais pesado, medido entre 71 e 106 massas solares (com 90% de confiança), cai diretamente na lacuna de massa. Isso parece sugerir que os buracos negros de fato se fundem repetidamente.

Eu não estava envolvido nesta medição maravilhosa. Mas, por uma coincidência fortuita, tive a oportunidade de revisar um dos artigos da descoberta, o que significa que agora estou bem preparado para cumprir minhas funções como árbitro da aposta. A primeira ordem do dia é adjudicar a aposta em favor de Chatterjee e Rodriguez, bem como Fred Rasio da Northwestern University, EUA, que se juntou aos vencedores finais em um adendo depois que a aposta original foi assinada.

Esta é a demonstração definitiva de buracos negros se fundindo repetidamente em um denso aglomerado de estrelas? 

Poderíamos ter estimado incorretamente os limites da lacuna de massa devido à incerteza nas principais reações nucleares? A fusão poderia ter acontecido de maneiras completamente diferentes que nem sequer pensamos?

As equipes do LIGO-Virgo fizeram mais uma vez um trabalho incrível com seus instrumentos e análise de dados, obtendo um resultado maravilhosamente inesperado. Para o resto da comunidade astrofísica, a diversão de entender isso está apenas começando. É por isso que, em tais apostas científicas, todo mundo é realmente um vencedor.

Ondas gravitacionais: astrônomos identificam um buraco negro tão grande que eles não tinham certeza se poderia existir

Uma das melhores coisas de ser um astrofísico é que você continua descobrindo coisas que não pensava que fossem possíveis. Agora, o Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro a Laser (LIGO) e o Observatório Virgo descobriram seu maior buraco negro até agora. É importante porque os cientistas de fato duvidaram da existência de buracos negros dessa massa.

Após meses de análise meticulosa, a equipe acaba de relatar sua descoberta em artigos na Physical Review Letters e no Astrophysical Journal Letters.

O buraco negro foi descoberto porque sua fusão com um companheiro ligeiramente menos massivo emitiu ondas gravitacionais. Essas são ondulações no espaço-tempo que podem ser detectadas na Terra – os ecos de violentas colisões cósmicas que, neste caso, aconteceram bilhões de anos atrás.

A descoberta é extremamente importante do ponto de vista de pesquisa. Também conclui uma aposta entre os astrofísicos. Em fevereiro de 2017, vários de nós nos encontramos no Aspen Center for Physics no Colorado, EUA. Estávamos ansiosos para discutir os resultados que já tínhamos do LIGO. Mas também estávamos ansiosos por futuras descobertas e discutindo sobre como pares de buracos negros realmente se fundem.

Havia várias ideias em discussão. Uma era que pares de estrelas massivas gradualmente evoluem lado a lado até que ambas entram em colapso em buracos negros e, por fim, se fundem. Outra era que buracos negros até então desconhecidos podem ser reunidos pelo empurrão de uma multidão de outras estrelas em densas regiões estelares. 

Mortes estelares violentas

No final de suas vidas — quando as estrelas ficam sem combustível nuclear e não têm mais pressão de suporte para conter sua própria gravidade — elas entram em colapso. Estrelas de baixa massa, incluindo nosso Sol, eventualmente se tornam fantasmas estelares tênues conhecidos como “anãs brancas”. Estrelas que começam a vida mais pesadas do que cerca de oito vezes a massa do Sol tornam-se objetos incrivelmente densos e pequenos chamados estrelas de nêutrons [quando morrem]. E estrelas realmente massivas com mais de 20 massas solares no nascimento tornam-se buracos negros, com massas finais de até 40 massas solares.

Mas há muito se conjectura que algo estranho aconteceria com estrelas muito massivas, talvez aquelas com massas iniciais entre 130 e 250 massas solares, cujos centros ficam realmente quentes (cerca 17,5 milhões de graus Celsius) no final de sua evolução. A luz que fica refletindo no interior dessas estrelas, e o fornecimento de grande parte do suporte a pressão, é tão energética que pode se transformar em pares de elétrons e pósitrons (pósitrons são as contrapartes de antimatéria do elétron; eles são quase idênticos, mas têm carga oposta).

Isso, por sua vez, torna a estrela instável: a pressão cai repentinamente, o centro da estrela se contrai e se aquece e a fusão nuclear descontrolada faz com que toda a estrela exploda em uma supernova brilhante de “instabilidade de par”, não deixando nenhum vestígio para trás.

Isso significa que, se todos os buracos negros em pares que se fundem foram criados por estrelas em colapso, não deveria haver buracos negros com massas entre cerca de 55 e 130 massas solares; as estrelas que poderiam ter produzido tais remanescentes teriam terminado suas vidas em explosões que não deixam nada para trás. Buracos negros mais massivos, no entanto, podem ser formados a partir de estrelas ainda mais pesadas (de mais de 250 massas solares) que não sofrem a mesma fusão nuclear descontrolada e colapsam completamente em buracos negros.

Mas este não seria o caso de buracos negros se fundindo em uma multidão. Quando dois buracos negros se fundem, eles criam outro buraco negro, quase tão pesado quanto a soma de suas massas. Se esse buraco negro permanecer no ambiente denso, ele pode se fundir novamente, dando origem a buracos negros ainda mais massivos de uma variedade de tamanhos, preenchendo a lacuna de massa. Foi o que nos levou a assinar esta aposta em Aspen: encontraríamos ou não um buraco negro em fusão com massa entre 55 e 130 massas solares?

Telescópios Hubble e Chandra caçam buracos negros errantes vagando por galáxias anãs

 

A presença de buracos negros supermassivos no coração de grandes galáxias é um fato bem conhecido, mas a velocidade com que eles atingiram tamanhos colossais intriga a  ciência. Recentemente, dados do telescópio James Webb revelaram gigantes totalmente formados quando o Universo tinha menos de 1 bilhão de anos. Essa precocidade desafia as teorias tradicionais de crescimento lento por alimentação e fusão. Para resolver esse mistério,  astrônomos estão mudando o foco para as galáxias anãs, sistemas pequenos e menos turbulentos que podem atuar como um arquivo vivo do início do cosmos.Livros sobre ciência

Uma pesquisa liderada por Megan R. Sturm, da Universidade Estadual de Montana, utilizou uma estratégia de observação combinada para investigar esses ambientes. Ao unir a visão óptica do telescópio Hubble com a sensibilidade aos raios X do observatório Chandra, a equipe buscou identificar buracos negros que não estao onde deveriam. Em vez de ocuparem o centro galáctico, esses objetos parecem vagar pelas periferias, funcionando como “sementes” originais que nunca chegaram a se fundir com o núcleo.

O fenômeno dos nômades espaciais

Diferente das galáxias massivas, onde a gravidade organiza tudo rapidamente, as galáxias anãs possuem poços de potencial irregulares. Isso permite que um buraco negro nascido longe do centro permaneça em uma órbita errante por bilhões de anos. O estudo analisou 12 galáxias anãs que já mostravam sinais de atividade em ondas de rádio. O resultado foi surpreendente: em oito delas, a emissão de energia vinha de locais deslocados do núcleo óptico, com distâncias entre 3 mil e 6 mil anos-luz do centro. Algumas dessas fontes pareciam estar até além dos limites visíveis da galáxia hospedeira.Notícias de astronomia

Essa descoberta sugere que a estatística de quantos buracos negros existem no Universo pode estar errada. Se os cientistas procuram apenas no centro das galáxias, eles perdem metade da população de objetos massivos que estão simplesmente “turistando” pelo espaço. Identificar esses andarilhos ajuda a confirmar a existência de sementes leves e pesadas, dois modelos teóricos que explicam como o crescimento desses monstros começou de forma tão acelerada no passado remoto.Decoração de ambientes

Desafios de identificação e pegadinhas cósmicas

Confirmar a natureza desses objetos é uma tarefa ingrata. Em sistemas pequenos, o brilho de um núcleo galáctico ativo é muito mais fraco, o que torna fácil confundi-lo com explosões de supernovas ou berçários de estrelas. Além disso, o espaço gosta de pregar peças geométricas. Um dos alvos do estudo, identificado como ID 64, parecia um candidato perfeito para buraco negro errante. No entanto, análises detalhadas mostraram que ele era apenas uma galáxia muito mais distante que, por coincidência, estava perfeitamente alinhada atrás da galáxia anã na nossa linha de visada.

Dos outros sete candidatos, a detecção ainda não é definitiva. Eles podem ser buracos negros reais, mas extremamente fracos ou escondidos dentro de aglomerados estelares compactos que o Hubble não consegue detalhar sozinho. A pesquisa, publicada no periódico The Astrophysical Journal, destaca que a sensibilidade atual está no limite. Sem uma visão mais profunda, esses nômades continuam sendo apenas sombras rádio-emissoras no mapa estelar.

O papel do Webb no desempate

O futuro dessa investigação depende da capacidade infravermelha de novos equipamentos. O James Webb, com seu custo de aproximadamente US$ 10 bilhões (cerca de R$ 56 bilhões), tem o poder de observar se esses sinais de rádio vêm de aglomerados de estrelas ou de galáxias de fundo ainda mais remotas. Essa resolução superior permitirá entender se o que vemos é o núcleo de uma galáxia menor sendo devorado ou um fóssil cósmico isolado. A ciência avança justamente quando paramos de olhar apenas onde a luz é mais forte e passamos a investigar os cantos escuros e irregulares.

A ideia de que galáxias são ecossistemas dinâmicos, onde buracos negros podem ser expulsos ou ficar “presos” em órbitas externas, muda a forma como entendemos a evolução das estruturas universais. É fascinante pensar que as respostas para os maiores mistérios do crescimento galáctico podem não estar nos gigantes que dominam o céu, mas nos pequenos sistemas que muitas vezes ignoramos. Se o Universo não segue um roteiro limpo e centralizado, a nossa busca por esses andarilhos prova que a realidade é muito mais caótica e interessante do que os modelos de prateleira sugerem.

Astrônomos identificam enorme laser de micro-ondas disparando no espaço

Parece título de ficção científica, mas o fenômeno é real.  Astrônomos observaram um maser de hidroxila extraordinariamente brilhante vindo do sistema HATLAS J142935.3-002836, ou H1429-0028, uma galáxia em fusão vista a mais de 8 bilhões de anos-luz. O estudo, liderado por Thato Manamela, pesquisadora de pós-doutorado da University of Pretoria, com participação de Roger Deane, professor associado da mesma instituição, foi aceito para publicação em Monthly Notices of the Royal  Astronomical Society. O achado também foi detalhado pela University of Pretoria.Materiais e equipamentos industriais

O ponto mais curioso é que esse “laser espacial” não foi visto sozinho. O sinal foi amplificado por uma lente gravitacional, fenômeno em que a gravidade de uma galáxia no meio do caminho distorce e amplia a luz — ou, neste caso, a emissão em rádio — de um objeto ainda mais distante. É a velha ideia de lupa cósmica, mas aplicada a um evento raríssimo.

O que foi detectado de verdade

Maser e laser nascem do mesmo princípio físico: emissão estimulada de radiação. A diferença é que o laser costuma ser associado à luz visível ou próxima dela, enquanto o maser atua em frequências de micro-ondas e rádio. Neste caso, os pesquisadores encontraram uma emissão na linha de 1667 megahertz do radical hidroxila, ou OH. Não é um raio visível atravessando o espaço como no cinema; é uma emissão extremamente intensa e concentrada em uma faixa específica do espectro, o que para a  astronomia pode ser até mais interessante.

Os autores explicam que galáxias em fusão criam as condições ideais para esse tipo de sinal. O gás é comprimido, a formação de estrelas aumenta e moléculas de OH podem ser excitadas a ponto de amplificar a radiação em rádio. É por isso que esses sistemas funcionam como pistas muito úteis sobre o ambiente interno de galáxias distantes.Soluções de tecnologia

Os pesquisadores argumentam que a intensidade observada coloca esse objeto na fronteira entre megamaser e gigamaser. Em outras palavras, não se trata só de mais um registro raro, mas de um caso extremo. O próprio estudo também considera que um núcleo galáctico ativo pode estar ajudando a alimentar a emissão, embora a formação estelar intensa siga como parte central da explicação.

Por que isso chamou tanta atenção

A descoberta foi feita com o MeerKAT, radiotelescópio sul-africano composto por 64 antenas. Esse detalhe importa porque sinais como esse são difíceis de achar: eles dependem de condições físicas incomuns e, neste caso, ainda contaram com um alinhamento favorável no caminho até a Terra. Não foi apenas uma questão de potência bruta do telescópio, mas de sensibilidade, análise de dados e um pouco de sorte científica, que às vezes aparece quando alguém resolve olhar para a frequência certa no momento certo.

Roger Deane descreveu ao New Scientist que a equipe fez uma checagem rápida na frequência observada apenas para confirmar se havia algo detectável, e o sinal já apareceu enorme. Esse tipo de relato é interessante porque mostra como certas grandes descobertas nem sempre chegam com fanfarra; às vezes elas entram pela porta dos fundos e sentam na sala como se fosse a coisa mais normal do mundo.Notícias de astronomia

Outro ponto importante é que masers tão luminosos são raros. Justamente por isso, servem como marcadores de condições muito específicas no universo distante. Eles ajudam a investigar densidade de gás, surtos de formação estelar e possivel atividade nuclear em épocas antigas do cosmos.

Se um simples marshmellow colidisse com essa estrela liberaria a energia de milhares de bombas atômicas

Em um fenômeno que desafia o imaginável, uma estrela de nêutrons — remanescente de uma estrela massiva que esgotou seu combustível — foi identificada girando a uma velocidade estonteante de 716 rotações por segundo. Essa rotação coloca esse astro entre os corpos mais rápidos conhecidos no universo, com a descoberta realizada por uma equipe que utilizou o telescópio de raios-X NICER da NASA, acoplado ao exterior da Estação Espacial Internacional

A estrela em questão, com apenas 20km de diâmetro, faz parte do sistema binário 4U 1820-30, a cerca de 26 mil anos-luz da Terra, na constelação de Sagitário. Além de girar rapidamente, esse corpo cósmico é marcado por explosões termonucleares que geram energias equivalentes a inúmeras bombas atômicas, fenômeno que traz novas percepções sobre as forças extremas envolvidas na vida e na morte de estrelas.

Velocidade e Violência Cósmica: A Rotação Rápida das Estrelas de Nêutrons

Estrelas de nêutrons são o produto do colapso de estrelas com pelo menos oito vezes a massa do Sol. Quando uma estrela massiva esgota seu combustível, seu núcleo colapsa sob a própria gravidade, comprimindo-se até o ponto em que prótons e elétrons se fundem para formar nêutrons, criando um corpo incrivelmente denso e compacto. Esse colapso é tão intenso que, em muitos casos, resulta em uma rápida rotação devido à conservação do momento angular, um princípio semelhante ao que faz um patinador girar mais rápido ao fechar os braços.

No caso da estrela em 4U 1820-30, ela iguala o recorde de outra estrela de nêutrons, a PSR J1748–2446, com 716 rotações por segundo — ou seja, mais de 42 mil rotações por minuto. Esse fenômeno desafia o senso comum e impressiona os cientistas, que observam que tal rotação só é possível em sistemas binários em que a estrela de nêutrons captura matéria de sua companheira, um processo que aumenta sua velocidade de rotação.

A Misteriosa Anã Branca do Sistema Binário

O sistema binário 4U 1820-30 não é lar apenas de uma estrela de nêutrons; ele também abriga uma anã branca, um tipo de estrela que representa o estágio final de estrelas menores, como o nosso Sol. Nesse sistema, a anã branca orbita sua companheira de nêutrons a cada 11 minutos — a órbita mais rápida já observada para esse tipo de sistema. Essa proximidade entre os corpos estelares é o que facilita o fenômeno de “roubo” de matéria, onde a anã branca, ao transferir massa para a estrela de nêutrons, alimenta as explosões de energia em sua superfície.

Esse ciclo de transferência de matéria e explosões pode gerar ondas de raios-X tão intensas que chegam a 100.000 vezes a luminosidade do Sol, destacando como esses sistemas binários são laboratórios naturais para estudar fenômenos de física extrema, incluindo a formação de elementos pesados que não podem ser gerados em condições normais.

Estranho “grilo” pode revelar o que alimenta as supernovas mais brilhantes do universo

 

Visão artística de um magnetar. Crédito: HypeScience.com

Uma explosão estelar extremamente rara pode ter entregado uma pista que os  astrônomos perseguem há anos. A supernova SN 2024afav, observada a cerca de 327 megaparsecs, um pouco mais de um bilhão de anos-luz, exibiu oscilações de brilho que ficaram progressivamente mais rápidas com o tempo. Esse padrão, descrito pelos pesquisadores como um “grilo”, ajudou a ligar o evento ao nascimento de um magnetar, um tipo muito energético de estrela de nêutrons.

O estudo foi liderado por Joseph Farah, do Las Cumbres Observatory e da UC Santa Barbara, e publicado na revista Nature em 11 de março de 2026. A conclusão central é direta: a melhor explicação para o sinal é um disco de material em queda ao redor do magnetar recém-formado, balançando sob um efeito relativístico previsto há mais de um século.

O caso chama atenção porque supernovas superluminosas já eram consideradas estranhas mesmo antes disso. Elas podem ficar muito mais brilhantes que explosões estelares comuns e, em vez de apenas subir e cair de brilho, as vezes exibem ondulações que há tempos intrigam a  astronomia. A SN 2024afav acrescentou algo novo: essas ondulações não eram só repetidas, elas aceleravam. E isso muda muito o jogo.

O sinal que fugia do padrão

A equipe acompanhou a SN 2024afav por meses com a rede global de telescópios do Las Cumbres Observatory. Esse acompanhamento contínuo permitiu registrar cinco oscilações bem definidas na curva de luz, com intervalos que encolhiam ao longo do tempo. Não parecia ruído, nem variação casual. Parecia estrutura.

Representação artística de um magnetar com um disco de acreção oscilante ao seu redor. Crédito: Joseph Farah e Curtis McCully.

Farah explicou que o grupo testou outras possibilidades, incluindo efeitos puramente newtonianos e explicações ligadas ao campo magnético, mas elas não reproduziam corretamente o ritmo do sinal. A alternativa que funcionou melhor foi a precessão de Lense-Thirring, um tipo de arrasto do espaço-tempo previsto pela relatividade geral.

Esse ponto é o mais curioso do trabalho. Em muitos casos, a física relativística aparece em objetos exóticos como buracos negros, mas aqui ela teria sido necessária para descrever a mecânica de uma supernova. Em outras palavras, não era só uma estrela explodindo: era uma explosão servindo de teste real para uma parte sofisticada da gravidade de Einstein, o que é bem elegante para algo tão caótico.

O que estaria acontecendo no centro da explosão

O cenário proposto pelos autores começa depois da explosão inicial. Parte do material lançado para fora não escapa completamente e cai de volta em direção ao objeto central. Esse material forma um disco inclinado ao redor do magnetar recém-nascido, e é justamente esse disco que passa a oscilar.

Como o magnetar gira em milissegundos e concentra uma quantidade enorme de massa em um corpo pequeno, ele distorce o espaço-tempo ao redor de si. O estudo estimou para esse remanescente um período de rotação de 4,2 milissegundos e um campo magnético de cerca de 1,6 × 10^14 gauss. Em linguagem menos técnica, trata-se de um objeto compacto absurdamente rapido e muito magnético.

À medida que o disco cai para regiões mais internas, o efeito relativístico fica mais forte e o balanço acelera. Esse movimento bloqueia ou redireciona parte da energia que vai para os detritos da explosão, produzindo os ressaltos de brilho observados da Terra. É isso que transforma a curva de luz em um “grilo”. O resultado não é um som de grilo dreal, obviamente, mas quase parece que a estrela resolveu deixar um recado ritmado antes de desaparecer.

Por que isso importa além de uma única supernova

Há anos os astrônomos discutem se magnetares seriam o motor de parte das supernovas superluminosas do tipo I. O novo estudo não encerra todas as perguntas, mas fortalece bastante essa hipótese ao conectar a forma da curva de luz às propriedades do objeto central de modo consistente. Alex Filippenko, astrônomo da UC Berkeley e coautor do trabalho, destacou que a descoberta oferece uma evidência forte dessa ligação.

Observação de estrelas

Esquema do material caindo no disco e do movimento de precessão apontado como origem do sinal da supernova superluminosa. Crédito: Farah et al., Nature, 2026.

A descoberta também amplia o uso de supernovas como laboratórios naturais de física extrema. Missões como a Gravity Probe B, da NASA, já haviam medido efeitos de frame-dragging perto da Terra com giroscópios de alta precisão, mas em escala muito mais sutil. Agora, a mesma física aparece em um ambiente muito mais violento e luminoso, o que abre uma nova janela para testar a relatividade em condições limite.

Existe ainda um aspecto metodológico interessante. A descoberta dependeu menos de uma imagem isolada e mais de observar o fenômeno com paciência, noite após noite, até perceber que os “solavancos” tinham cadência. Isso é um bom lembrete de que na astronomia moderna nem todo achado nasce de uma foto espetacular; às vezes ele surge de uma curva de brilho insistindo em não se comportar como deveria.

O que o “grilo” nos conta sobre o universo

Supernovas costumam ser estudadas como o fim dramático da vida de estrelas massivas, mas a SN 2024afav mostra que elas também podem revelar o que nasce depois. Em vez de servir apenas como ponto final, essa explosão funcionou como uma pista sobre o objeto compacto criado no centro dela. Isso dá aos pesquisadores uma forma nova de investigar estrelas de nêutrons mesmo quando elas ainda estão escondidas dentro dos detritos quentes da explosão.

Também ajuda a explicar um comportamento que parecia estranho há bastante tempo: os “calombos” na luminosidade de algumas supernovas superluminosas. Se essa interpretação se confirmar em outros eventos, esses altos e baixos deixam de ser uma excentricidade observacional e passam a ser uma assinatura física de como o motor central está transferindo energia. A curva de luz deixa de ser um detalhe e vira pista principal.