Estudo propõe que explosões azuis extremas surgem da fusão entre estrela compacta e Wolf-Rayet

As explosões mais rápidas e brilhantes do universo — conhecidas como Luminous Fast Blue Optical Transients, ou LFBOTs — continuam a intrigar os astrônomos. Um novo estudo liderado por Anya Nugent, do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, propõe que esses eventos nascem da fusão entre uma estrela compacta, como buraco negro ou estrela de nêutrons, e uma estrela massiva do tipo Wolf-Rayet.

A pesquisa analisou 11 galáxias hospedeiras de LFBOTs e comparou suas propriedades com as de galáxias que produzem supernovas e explosões de raios gama. Essas galáxias apresentam intensa formação estelar — embora menos extrema que a de locais de supernovas superluminosas — e exibem metalicidade intermediária.

Os ambientes são mais ricos em metais que os associados a explosões de raios gama, mas mais pobres que os típicos de supernovas comuns. Essa combinação aponta para condições favoráveis à formação de sistemas binários massivos que sobrevivem a eventos violentos.

Muitas LFBOTs ocorrem em regiões periféricas e pouco luminosas das galáxias, em vez de nos centros ativos. Os pesquisadores descartaram, assim, a hipótese de eventos de disrupção por maré provocados por buracos negros supermassivos.

O cenário proposto envolve um sistema binário no qual a estrela compacta recebe forte impulso — conhecido como chute natal — durante a supernova que a forma. Esse empurrão afasta o par de sua região original até que a estrela massiva evolui para Wolf-Rayet e os objetos se fundem, gerando liberação colossal de energia.

Essas explosões alcançam o pico de brilho em poucos dias e perdem metade da luminosidade em cerca de uma semana. A primeira delas, detectada em 2018 e batizada AT2018cow, rendeu o apelido de “eventos tipo vaca” ao fenômeno, cuja potência supera 10^43 erg por segundo.

As LFBOTs não se encaixam nos modelos tradicionais de supernovas, que dependem do decaimento de níquel-56. Em vez disso, o mecanismo de fusão entre estrela compacta e Wolf-Rayet explica tanto a extrema luminosidade quanto a localização periférica observada.

O estudo, disponível no repositório arXiv, reconhece que a amostra atual de 11 eventos ainda é pequena, tornando as conclusões preliminares. O Observatório Vera C. Rubin, que avançou para fase de comissionamento após o first light em 2025, deverá detectar centenas de LFBOTs por ano, permitindo análise estatística robusta.

Compreender essas explosões pode esclarecer a evolução de sistemas binários massivos e os processos de síntese de elementos pesados no cosmos. Cada novo evento observado reforça o papel desses fenômenos na dinâmica energética das galáxias.

Leia mais sobre o assunto na phys.org.

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