O observatório XMM-Newton ajudou a descobrir como as primeiras estrelas do universo terminaram as suas vidas como supernovas com instabilidade de pares. Estas são as explosões mais energéticas conhecidas no universo e acredita-se que tenham desempenhado um papel fundamental na formação do universo primitivo.

O XMM-Newton é um observatório de raios X da Agência Espacial Europeia (ESA) lançado em 1999. É um dos telescópios de raios X mais poderosos já construídos e tem sido usado para estudar uma grande variedade de objetos no universo. , incluindo estrelas, galáxias e buracos negros.

Num estudo recente, uma equipa de astrónomos utilizou o XMM-Newton para observar uma supernova com instabilidade de pares que ocorreu numa galáxia a cerca de 12 mil milhões de anos-luz da Terra. Esta é a supernova com instabilidade de pares mais distante já observada e fornece novos insights sobre como essas explosões ocorrem.

Os astrónomos descobriram que a supernova de instabilidade de pares foi desencadeada pelo colapso de uma estrela massiva que era cerca de 100 vezes mais massiva que o Sol. Quando a estrela entrou em colapso, criou uma onda de choque que percorreu a estrela e a aqueceu a temperaturas extremamente altas. Isso fez com que a estrela produzisse pares de elétrons e pósitrons, que são partículas com cargas opostas.

Os elétrons e pósitrons aniquilaram-se, liberando enormes quantidades de energia. Essa energia impulsionou a supernova de instabilidade de pares, que ejetou uma grande quantidade de material para o espaço. Os astrônomos estimam que a supernova ejetou cerca de 10 massas solares de material, o que equivale a cerca de 10% da massa do Sol.

A supernova de instabilidade de pares também produziu uma poderosa explosão de raios X. Esta explosão foi detectada pelo XMM-Newton e permitiu aos astrónomos estudar a supernova em detalhe. Os dados de raios X mostraram que a supernova era extremamente quente e produzia uma grande quantidade de elementos pesados.

Os astrónomos acreditam que as supernovas com instabilidade de pares desempenharam um papel fundamental no início do Universo. Acredita-se que essas explosões tenham produzido os primeiros elementos pesados, essenciais para a formação de estrelas e galáxias. As supernovas com instabilidade de pares também podem ter ajudado a reaquecer o universo primitivo, o que lhe permitiu expandir-se e arrefecer de forma mais uniforme.

As observações da supernova de instabilidade de pares pelo XMM-Newton fornecem novos insights sobre como essas explosões ocorrem. Estas observações também ajudam a lançar luz sobre o universo primitivo e como ele evoluiu para o universo que vemos hoje.