A estrela Cassiopeia A girou em seu interior antes de explodir.

O interior de uma estrela girou sobre si mesmo antes de explodir de forma espetacular, de acordo com um novo estudo do Observatório de Raios X Chandra da NASA.

Atualmente, essa estrela fragmentada, conhecida como remanescente de supernova Cassiopeia A, é um dos objetos mais conhecidos e estudados no céu. Entretanto, há mais de trezentos anos, ela era uma estrela gigante à beira da autodestruição.

O novo estudo do Chandra revela que, poucas horas antes de explodir, seu interior foi violentamente reorganizado. Essa reorganização de última hora de seu ventre estelar tem profundas implicações para a compreensão de como as estrelas maciças explodem e como seus remanescentes se comportam depois.

A Cassiopeia A (Cas A) foi um dos primeiros objetos observados pelo telescópio após seu lançamento em 1999, e os astrônomos voltaram várias vezes para observá-la.

"Parece que toda vez que olhamos atentamente para os dados do Chandra de Cas A, aprendemos algo novo e empolgante", disse Toshiki Sato, da Universidade Meiji do Japão, que liderou o estudo, em um comunicado da NASA. "Agora, pegamos esses valiosos dados de raios X, combinamos com poderosos modelos de computador e descobrimos algo extraordinário.

À medida que as estrelas maciças envelhecem, elementos cada vez mais pesados se formam em seu interior por meio de reações nucleares, criando camadas em forma de cebola de diferentes elementos. Sua camada externa é composta principalmente de hidrogênio, seguida por camadas de hélio, carbono e elementos progressivamente mais pesados, estendendo-se até o centro da estrela.

Quando o ferro começa a se formar no núcleo da estrela, a situação muda. Assim que o núcleo de ferro ultrapassa uma determinada massa (cerca de 1,4 vezes a massa do Sol), ele não consegue mais suportar seu próprio peso e entra em colapso. A parte externa da estrela cai sobre o núcleo em colapso e retorna como uma supernova de colapso do núcleo.

A nova pesquisa usando dados do Chandra revela uma mudança que ocorreu nas profundezas da estrela nos últimos momentos de sua vida. Depois de mais de um milhão de anos, Cas A passou por grandes mudanças em suas últimas horas antes de explodir.

"Nossa pesquisa mostra que, pouco antes do colapso da estrela Cas A, parte de uma camada interna com grandes quantidades de silício se deslocou para fora e se fragmentou em uma camada vizinha com abundância de neônio", explicou o coautor Kai Matsunaga, da Universidade de Kyoto, no Japão. "Esse é um evento violento no qual a barreira entre essas duas camadas desaparece.

Essa perturbação não só fez com que o material rico em silício se movesse para fora, mas também forçou o material rico em neônio a se mover para dentro. A equipe encontrou traços claros desses fluxos de silício para fora e de néon para dentro nos remanescentes da supernova Cas A. Pequenas regiões ricas em silício, mas pobres em néon, são encontradas perto de regiões ricas em néon e pobres em silício. A sobrevivência dessas regiões não só fornece evidência crucial para o choque da estrela, mas também demonstra que a mistura completa de silício e neônio com outros elementos não ocorreu imediatamente antes ou depois da explosão. Essa falta de mistura é prevista por modelos computadorizados detalhados de estrelas maciças perto do fim de suas vidas.

PODE TER CONTRIBUÍDO PARA A PRÓPRIA EXPLOSÃO

Há várias implicações significativas para essa turbulência interna no interior da estrela condenada. Primeiro, isso poderia explicar diretamente a forma assimétrica, e não simétrica, do remanescente de Cas A em três dimensões. Em segundo lugar, uma explosão assimétrica e um campo de detritos poderiam ter impulsionado fortemente o núcleo remanescente da estrela, agora uma estrela de nêutrons, o que explica a alta velocidade observada nesse objeto.

Por fim, os fortes fluxos turbulentos criados pelas mudanças internas da estrela podem ter promovido o desenvolvimento do choque da supernova, facilitando a explosão da estrela.

"Talvez o efeito mais importante dessa mudança na estrutura da estrela seja o fato de que ela pode ter ajudado a desencadear a própria explosão", disse o coautor Hiroyuki Uchida, também da Universidade de Kyoto. "Essa atividade interna final de uma estrela pode mudar seu destino: se ela brilhará como uma supernova ou não.