Por que as estrelas não explodem para todos os lados?

Se uma estrela é esférica, ao explodir ela deveria arremessar cacos para todos os lados...

Ondas de choque com direção preferencial

Uma equipe multidisciplinar de pesquisadores da França e da Alemanha pode ter desvendado o mistério de por que os remanescentes das supernovas que observamos da Terra algumas vezes são axissimétricos - alongados ao longo de um eixo - e não esféricos.

Uma supernova acontece quando uma estrela fica sem combustível e morre, colapsando sobre si mesma por sua enorme gravidade, o que gera uma explosão descomunal que causa ondas de choque no meio circundante. Essas ondas de choque, conhecidas como remanescentes das supernovas, se espalham por vastas distâncias ao longo de milhares de anos.

Como as estrelas são esféricas, o que se esperaria é que esses remanescentes fossem esfericamente simétricos, uma vez que a energia é lançada em todas as direções.

No entanto, os telescópios já captaram muitas imagens que diferem dessa nossa expectativa. Por exemplo, o remanescente da supernova G296.5+10.0 (ainda não conhecido o suficiente para merecer um nome mais atraente) é simétrico ao longo do seu eixo vertical. Os astrônomos já apresentaram muitas hipóteses para explicar essas observações, mas até agora tem sido difícil testá-las.

Explosão dirigida

Paul Mabey, da Escola Politécnica de Paris, decidiu tentar reproduzir esse fenômeno astrofísico em menor escala em laboratório. Para isso, a equipe utilizou lasers de alta potência e um novo gerador de campo magnético, conhecido como bobina Helmholtz, construído por uma equipe do Centro de Pesquisas Helmholtz, na Alemanha.

Eles descobriram que, quando o campo magnético é aplicado na explosão, a onda de choque se espicha ao longo de uma direção preferencial, exatamente como vemos nas imagens captadas pelos telescópios.

Alimentada por um gerador de pulsos de alta tensão, a bobina Helmholtz gerou campos magnéticos extremos, que atingem uma força de 10 Teslas. Como o resultado final bateu com as observações, a hipótese é que, em torno da supernova G296.5+10.0 há um campo magnético de grande escala, responsável por sua forma atual.

Magnetismo universal

Os astrofísicos agora esperam usar observações dos remanescentes de outras supernovas - já conhecidas e futuras - para determinar a força e a direção dos campos magnéticos em todo o Universo.

Isso representaria uma revolução na astrofísica, uma vez que sabemos que o magnetismo é onipresente no Universo, mas não temos meios de medi-lo diretamente à distância - apenas por seus efeitos sobre a matéria -, o que significa que essa força fundamental praticamente não é levada em conta em nossos modelos cosmológicos.

Explicar por que uma supernova seria circundada por um campo magnético de tão grande magnitude, a ponto de direcionar os restos da explosão, seria um primeiro resultado muito bem-vindo de um eventual mapeamento do magnetismo cósmico.

Bibliografia:

Artigo: Laboratory study of bilateral supernova remnants and continuous MHD shocks
Autores: Paul Mabey, B. Albertazzi, G. Rigon, J. R. Marquès, C. A. J. Palmer, J. Topp-Mugglestone, P. Perez-Martin, F. Kroll, F.-E. Brack, T. E. Cowan, U. Schramm, K. Falk, G. Gregori, E. Falize, M. Koenig
Revista: Astrophysical Journal
DOI: 10.3847/1538-4357/ab92a4