Um grupo internacional de astrónomos analisou em detalhe a explosão estelar conhecida como SN 2024afav, uma supernova extremamente luminosa descoberta em 2024. O fenómeno revelou um comportamento invulgar: em vez de diminuir gradualmente de brilho após o pico da explosão, a luminosidade apresentava várias oscilações periódicas que se tornavam cada vez mais rápidas ao longo do tempo. Este padrão intrigante chamou a atenção da equipa liderada por Joseph R. Farah, então investigador na Universidade da Califórnia em Santa Bárbara e no Las Cumbres Observatory.
Ao analisar os dados recolhidos durante cerca de 200 dias de observações, os investigadores concluíram que essas variações de brilho podem ser explicadas pela formação de um magnetar, um tipo raro de estrela de neutrões com um campo magnético extremamente intenso, no interior da supernova. Quando uma estrela muito massiva colapsa, o seu núcleo pode comprimir-se até formar este objeto extremamente compacto, que roda rapidamente e liberta grandes quantidades de energia para o material ejetado pela explosão.
Segundo Joseph R. Farah, a equipa testou várias hipóteses para explicar o comportamento da luz da supernova, mas apenas uma correspondia às observações: a chamada precessão de Lense-Thirring, um efeito previsto pela teoria da relatividade geral de Albert Einstein. Como explicou o investigador:
Testámos várias ideias, incluindo efeitos puramente newtonianos e precessão causada pelo campo magnético do magnetar, mas apenas a precessão de Lense-Thirring reproduziu corretamente o padrão temporal observado.
A Lense–Thirring precession é um efeito previsto pela teoria da relatividade geral em que um objeto muito massivo e em rotação “arrasta” o próprio espaço-tempo à sua volta.
Neste cenário, parte do material expelido pela explosão volta a cair em direção ao objeto recém-formado, criando um disco de gás à sua volta. A rotação extremamente rápida do magnetar distorce o espaço-tempo, fazendo com que esse disco oscile como um pião. Essas oscilações modulam a luz da supernova, produzindo o sinal observado pelos astrónomos.
Para Alexei V. Filippenko, coautor do estudo, a descoberta fornece uma evidência particularmente convincente de que alguns destes eventos extraordinariamente luminosos são alimentados por magnetars recém-formados. Como afirmou:
O mais empolgante é que temos finalmente uma evidência clara de que um magnetar se forma no colapso de uma supernova superluminosa.
A investigação confirma assim uma hipótese proposta em 2010 por modelos teóricos que sugeriam que a energia libertada por um magnetar poderia explicar o brilho excecional de algumas supernovas. Além de ajudar a compreender melhor a física das explosões estelares mais energéticas do Universo, o estudo abre também novas oportunidades para testar previsões da relatividade geral em ambientes astrofísicos extremos.
Ilustração artística de um magnetar (objeto de estrela de neutrões com campo magnético extremamente forte). Crédito: ESA/NASA
