Existem alguns lugares no universo que desafiam a compreensão. E as supernovas devem ser os lugares mais extremos que você pode imaginar. Estamos falando de uma estrela com potencialmente dezenas de vezes o tamanho e a massa do nosso próprio Sol que morre violentamente em uma facção de segundo.
Mais rápido do que eu preciso dizer a palavra supernova, uma estrela completa entra em colapso, criando um buraco negro, formando os elementos mais densos do Universo e depois explodindo para fora com a energia de milhões ou até bilhões de estrelas.
Mas não em todos os casos. De fato, as supernovas têm diferentes sabores, começando por diferentes tipos de estrelas, terminando com diferentes tipos de explosões e produzindo diferentes tipos de remanescentes.
Existem dois tipos principais de supernovas, o Tipo I e o Tipo II. Sei que isso soa um pouco contra-intuitivo, mas vamos começar primeiro com o Tipo II.
Estas são as supernovas produzidas quando estrelas massivas morrem. Fizemos um programa inteiro sobre esse processo. Portanto, se você quiser assistir agora, clique aqui.
Mas aqui está a versão mais curta.
As estrelas, como você sabe, convertem o hidrogênio em fusão em seu núcleo. Essa reação libera energia na forma de fótons, e essa pressão da luz empurra a força da gravidade tentando puxar a estrela sobre si mesma.
Nosso Sol não tem massa para suportar reações de fusão com elementos além do hidrogênio ou hélio. Assim, quando todo o hélio é consumido, as reações de fusão param e o Sol se torna uma anã branca e começa a esfriar.
Mas se você tem uma estrela com 8 a 25 vezes a massa do Sol, ela pode fundir elementos mais pesados em seu núcleo. Quando o hidrogênio fica sem combustível, ele muda para o hélio, e depois o carbono, o néon etc., até a tabela periódica de elementos. Quando atinge o ferro, no entanto, a reação de fusão consome mais energia do que produz.
As camadas externas da estrela entram em colapso para dentro em uma fração de segundo e depois detonam como uma supernova do Tipo II. Você ficou com uma estrela de nêutrons incrivelmente densa como um remanescente.
Mas se a estrela original tivesse mais de 25 vezes a massa do Sol, o mesmo colapso do núcleo acontece. Mas a força do material que cai para dentro derruba o núcleo em um buraco negro.
Estrelas extremamente massivas, com mais de 100 vezes a massa do Sol, explodem sem deixar rasto. De fato, logo após o Big Bang, havia estrelas com centenas e talvez até milhares de vezes a massa do Sol feita de hidrogênio e hélio puro. Esses monstros teriam tido vidas muito curtas, detonando com uma quantidade incompreensível de energia.
Esses são do tipo II. O tipo I é um pouco mais raro e é criado quando você tem uma situação de estrela binária muito estranha.
Uma estrela do par é uma anã branca, o remanescente morto de uma estrela da sequência principal como o nosso Sol. O companheiro pode ser qualquer outro tipo de estrela, como um gigante vermelho, estrela da sequência principal ou até outra anã branca.
O que importa é que eles estão perto o suficiente para que a anã branca possa roubar matéria de seu parceiro e construí-la como uma manta sufocante de potencial explosão. Quando a quantidade roubada atinge 1,4 vezes a massa do Sol, a anã branca explode como uma supernova e vaporiza completamente.
Devido a essa proporção de 1,4, os astrônomos usam supernovas do tipo Ia como “velas padrão” para medir distâncias no universo. Como eles sabem quanta energia foi detonada, os astrônomos podem calcular a distância da explosão.
Provavelmente existem outros eventos ainda mais raros que podem desencadear supernovas, e ainda mais poderosas hipernovas e explosões de raios gama. Isso provavelmente envolve colisões entre estrelas, anãs brancas e até estrelas de nêutrons.
Como você provavelmente já ouviu, os físicos usam aceleradores de partículas para criar elementos mais massivos na Tabela Periódica. Elementos como unúnpio e unúnio. É preciso uma tremenda energia para criar esses elementos em primeiro lugar, e eles duram apenas uma fração de segundo.
Mas nas supernovas, esses elementos seriam criados e muitos outros. E sabemos que não há elementos estáveis além da tabela periódica porque eles não estão aqui hoje. Uma supernova é um triturador de matéria muito melhor do que qualquer acelerador de partículas que possamos imaginar.
Da próxima vez que ouvir uma história sobre uma supernova, ouça com atenção o tipo de supernova que era: Tipo I ou Tipo II. Quanta massa a estrela tinha? Isso ajudará sua imaginação a envolver seu cérebro nesse incrível evento.
