Uma explosão massiva de uma fonte até então desconhecida - 10 vezes mais energética do que uma supernova - poderia ser a resposta para um mistério da Via Láctea de 13 bilhões de anos.

Astrônomos liderados por David Yong, Gary Da Costa e Chiaki Kobayashi, do ARC Centre of Excellence in All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3D), com sede na Australian National University (ANU), descobriram potencialmente a primeira evidência da destruição de uma estrela em colapso e girando rapidamente - um fenômeno eles descrevem como uma "hipernova magneto-rotacional".

O tipo de cataclismo até então desconhecido - que ocorreu apenas um bilhão de anos após o Big Bang - é a explicação mais provável para a presença de quantidades extraordinariamente altas de alguns elementos detectados em outra estrela da Via Láctea extremamente antiga e "primitiva".

Essa estrela, conhecido como SMSS J200322.54-114203.3, contém maiores quantidades de elementos metálicos, incluindo zinco, urânio, európio e possivelmente ouro, do que outros da mesma idade.

As fusões de estrelas de nêutrons - as fontes aceitas do material necessário para forjá-las - não são suficientes para explicar sua presença.

Os astrônomos calculam que apenas o colapso violento de uma estrela muito precoce - amplificado pela rotação rápida e a presença de um forte campo magnético - pode ser responsável pelos nêutrons adicionais necessários.

A pesquisa está publicada hoje na revista. Natureza .

"A estrela que estamos olhando tem uma proporção de ferro para hidrogênio cerca de 3.000 vezes menor que a do Sol, o que significa que é muito rara:o que chamamos de estrela extremamente pobre em metais, "disse o Dr. Yong, que está baseado na ANU.

"Contudo, o fato de conter quantidades muito maiores do que o esperado de alguns elementos mais pesados ​​significa que é ainda mais raro - uma agulha de verdade em um palheiro. "

As primeiras estrelas do universo eram feitas quase inteiramente de hidrogênio e hélio. No comprimento, eles entraram em colapso e explodiram, transformando-se em estrelas de nêutrons ou buracos negros, produzindo elementos mais pesados ​​que foram incorporados em pequenas quantidades à próxima geração de estrelas - a mais antiga ainda em existência.

Taxas e energias dessas mortes de estrelas tornaram-se bem conhecidas nos últimos anos, portanto, a quantidade de elementos pesados ​​que eles produzem é bem calculada. E, para SMSS J200322.54-114203.3, as somas simplesmente não batem.

"As quantidades extras desses elementos tiveram que vir de algum lugar, "disse o Professor Associado Chiaki Kobayashi da Universidade de Hertfordshire, REINO UNIDO.

"Nós agora encontramos a evidência observacional pela primeira vez indicando diretamente que havia um tipo diferente de hipernova produzindo todos os elementos estáveis ​​na tabela periódica de uma só vez - uma explosão de colapso do núcleo de uma estrela massiva fortemente magnetizada de rotação rápida. a única coisa que explica os resultados. "

As hipernovas são conhecidas desde o final dos anos 1990. Contudo, esta é a primeira vez que uma combinação de rotação rápida e magnetismo forte foi detectada.

"É uma morte explosiva para a estrela, "disse o Dr. Yong." Calculamos que há 13 bilhões de anos J200322.54-114203.3 formou-se de uma sopa química que continha os restos deste tipo de hipernova. Ninguém nunca encontrou esse fenômeno antes. "

J200322.54-114203.3 fica a 7.500 anos-luz do Sol, e orbita no halo da Via Láctea.

Outro co-autor, Prêmio Nobel e Vice-Chanceler da ANU Professor Brian Schmidt, adicionado, "A alta abundância de zinco é um marcador definitivo de uma hipernova, uma supernova muito energética. "

Chefe da equipe First Stars em ASTRO 3D, Professor Gary Da Costa da ANU, explicou que a estrela foi identificada pela primeira vez por um projeto chamado levantamento SkyMapper do céu meridional.

"A estrela foi identificada pela primeira vez como extremamente pobre em metais usando o SkyMapper e o telescópio ANU 2.3m no Siding Spring Observatory no oeste de NSW, "ele disse." Observações detalhadas foram obtidas com o Telescópio Muito Grande do Observatório Europeu do Sul, no Chile. "

Diretor ASTRO 3D, Professora Lisa Kewley, comentou:"Esta é uma descoberta extremamente importante que revela um novo caminho para a formação de elementos pesados ​​no universo infantil."

Outros membros da equipe de pesquisa estão baseados no Instituto de Tecnologia de Massachusetts, nos Estados Unidos, Universidade de Estocolmo na Suécia, o Instituto Max Planck de Astrofísica na Alemanha, Istituto Nazionale di Astrofisica da Itália, e a University of New South Wales da Austrália.