Primeira superkilonova pode ter sido detetada numa explosão estelar invulgar.

Uma equipa de investigação liderada pelo Caltech poderá ter identificado a primeira superkilonova de sempre, um fenómeno cósmico em que uma estrela explode duas vezes de formas violentamente distintas.

A análise de uma série de observações iniciadas com uma onda gravitacional detetada no início deste ano poderá ter fornecido evidências da primeira supernova conhecida a ser seguida por uma kilonova.

As supernovas acontecem quando estrelas em rápida rotação, muito mais massivas do que o Sol, colapsam e explodem, deixando normalmente para trás uma estrela de neutrões.

As kilonovas, por sua vez, resultam de fusões extremamente energéticas entre duas estrelas de neutrões, que muitas vezes começam a sua existência como um sistema binário. Estes eventos poderosos enviam ondas gravitacionais a propagar-se pelo espaço-tempo, fazendo ressoar o próprio tecido do Universo como um sino.

Por isso, quando ondas gravitacionais deste tipo foram detetadas pela colaboração LIGO-Virgo-KAGRA a 18 de agosto de 2025, os astrónomos começaram a procurar sinais de uma colisão cataclísmica.

Em poucas horas, a comunidade astronómica vasculhou os céus em busca da sua origem exata e encontrou um objeto intrigante e em rápido enfraquecimento a 1,3 mil milhões de anos-luz de distância.

Em certos aspetos, este evento específico – agora designado AT2025ulz – fazia lembrar a única outra kilonova "inequivocamente confirmada" descoberta em 2017. Chamada GW170817, foi um marco importante em que os cientistas localizaram pela primeira vez a fonte das ondas gravitacionais e a sua origem.

Tal como aconteceu com a GW170817, os restos incandescentes encontrados na localização da AT2025ulz brilhavam a vermelho devido à formação de elementos pesados como o ouro, sinal de que tinha ocorrido uma colisão energética. No entanto, depois de esse brilho avermelhado desaparecer alguns dias mais tarde, a AT2025ulz voltou a intensificar-se, mas desta vez mostrando hidrogénio no seu espectro, algo típico de uma supernova e não de uma kilonova.

Então, afinal, era uma supernova ou uma kilonova? Os investigadores sugerem que era ambas.

Estudos anteriores levantaram a hipótese de que as supernovas podem – em ocasiões raras – produzir duas estrelas de neutrões a partir do seu disco de detritos em rápida rotação, em vez de apenas uma. Se colidissem e se fundissem de imediato, poderiam gerar o sinal de ondas gravitacionais de uma kilonova.

Normalmente, estas fusões ocorrem no espaço aberto, permitindo uma observação desimpedida das suas emissões.

Brian Metzger, astrónomo da Universidade de Columbia e coautor do estudo, explicou à ScienceAlert por email que, desta vez, a fusão aconteceu "dentro da estrela em explosão, pelo que qualquer sinal de kilonova seria bloqueado pela massa muito maior ejetada pela estrela em explosão".

Igualmente importante, os dois objetos em colisão que produziram a kilonova incluíam um corpo surpreendentemente pequeno – "pelo menos um dos objetos em colisão tem menos massa do que uma estrela de neutrões típica", afirmou David Reitze, físico de lasers na LIGO e um dos coautores do estudo.

Isso, por si só, já é uma descoberta rara, porque os mecanismos de formação por trás dessas estrelas de neutrões subestelares (ainda por descobrir) continuam a ser um "grande desafio para a evolução estelar".

Prevê-se que as estrelas de neutrões tenham um limite de massa geralmente entre 2,2 e cerca de três massas solares, embora em princípio possam descer até 0,1 massas solares.

Teoricamente, existem apenas duas formas de criar estrelas de neutrões subestelares a partir de uma supernova. Ou por fissão, quando uma estrela massiva em rápida rotação explode como supernova e se divide em duas estrelas de neutrões em vez de uma, ou por um processo chamado fragmentação.

Neste último cenário, a estrela massiva em rápida rotação (com pelo menos 20 massas solares) colapsa para formar um grande disco gasoso em rotação com várias massas solares.

Segundos após se formar, o disco fragmenta-se sob a sua própria gravidade em "um enxame de aglomerados mais pequenos que depois colapsam também em estrelas de neutrões de baixa massa, novamente em poucos segundos", explica Metzger.

O processo é semelhante à forma como os planetas se formam nos discos que rodeiam as protoestrelas, disse Metzger à ScienceAlert.

De qualquer modo, este resultado ainda inconclusivo é um lembrete de que o Universo continuará a surpreender-nos e a desafiar-nos com os seus mistérios sem fim. Também sublinha que fenómenos tão fascinantes podem ter várias interpretações escondidas nos dados.

É necessária mais investigação para confirmar a superkilonova e outros eventos semelhantes.

"Futuros eventos de kilonova podem não se parecer com a GW170817 e podem ser confundidos com supernovas", conclui Mansi Kasliwal, astrónoma do Caltech e primeira autora do estudo.

Esta investigação foi publicada na revista The Astrophysical Journal Letters.