Astrofísicos da University College London (UCL), em Londres, demonstraram que as hipernovas — explosões cósmicas propostas como muito mais potentes que o colapso estelar comum — podem nunca ter ocorrido no universo. Em dois estudos publicados na revista científica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), os pesquisadores comprovaram que a formação de quatro estrelas de composição química incomum na Via Láctea e em uma galáxia anã vizinha é explicada por supernovas comuns com ejeção assimétrica de matéria e pela fusão de estrelas de nêutrons.
A pesquisa foi conduzida por Anmol Aggarwal, doutorando no Mullard Space Science Laboratory da UCL e autor principal dos trabalhos, em parceria com o pesquisador e coautor Ralph Schoenrich, do mesmo laboratório. Os resultados foram anunciados oficialmente pela universidade britânica em 5 de outubro de 2026 e ganharam repercussão nesta quarta-feira (14). As versões preliminares dos dois artigos — intitulados “An unexplored enrichment stochasticity and its implications for stellar abundance patterns” e “Mixing stochasticity relinquishes evidence for magnetorotational hypernovae” — haviam sido submetidas ao repositório científico arXiv em 27 de março de 2026 e 14 de agosto de 2026, respectivamente.
Até a publicação dessas análises, a existência de estrelas com assinaturas químicas atípicas no halo da Via Láctea servia como base observacional para sustentar a teoria das hipernovas. Esses eventos extremos eram descritos em modelos anteriores como explosões com energia estimada em 10^52 erg (unidade física de medida de energia), valor no mínimo 10 vezes superior à energia típica de 10^51 erg liberada por uma supernova normal de colapso de núcleo (ccSN). Ao considerar que o material estelar não se espalha de forma esférica e uniforme pelo espaço, a equipe britânica verificou que o colapso de estrelas comuns basta para justificar os dados observados.
Dispersão desigual em supernovas comuns substitui hipótese de hipernovas
Para testar a origem das estrelas raras, Aggarwal e Schoenrich desenvolveram modelos matemáticos voltados à chamada estocasticidade de enriquecimento, processo que calcula a dispersão desigual dos elementos químicos após a morte de uma estrela. Quando uma supernova comum explode, gases e metais pesados não viajam na mesma proporção para todos os lados: enquanto o oxigênio pode ser lançado predominantemente em uma direção, o enxofre pode seguir para outra.
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“Se olharmos para uma supernova atualmente, os materiais da estrela não são espalhados de maneira uniforme. O oxigênio pode voar predominantemente em uma direção, o enxofre em outra. Novas estrelas podem se formar a partir de uma mistura de pedaços da supernova, e não de sua mistura geral de elementos”, afirmou Anmol Aggarwal, em tradução livre. O pesquisador detalhou o impacto direto do cálculo sobre a teoria anterior: “Desenvolvemos modelos matemáticos que levaram isso em conta e descobrimos, em todos os casos, que estrelas com uma mistura muito incomum de ingredientes foram muito provavelmente formadas a partir de supernovas comuns. Toda a evidência que vemos para hipernovas desapareceu de repente”.
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A equipe reavaliou quatro estrelas com baixíssima metalicidade que eram apontadas na literatura astronômica como provas de explosões de hipernovas. Na conclusão dos autores, três dessas estrelas tiveram sua estrutura química reproduzida apenas pela ação de supernovas comuns de colapso de núcleo com distribuição inomogênea de matéria pelo espaço interestelar.
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Fusão de estrelas de nêutrons explica gigante vermelha com prata e urânio no halo da Via Láctea
O quarto objeto celeste investigado pelos cientistas da University College London exigiu uma etapa adicional de cálculo por apresentar características distintas das demais. Trata-se de uma estrela gigante vermelha localizada no halo da Via Láctea, região periférica da galáxia, que possui excesso de elementos pesados formados pelo chamado processo-r (captura rápida de nêutrons), incluindo prata e urânio. Esses materiais são pesados demais para serem forjados no núcleo da maioria das estrelas, o que levava os astrônomos a atribuir sua origem ao colapso de astros massivos em rápida rotação — o cenário clássico de uma hipernova magnetorrotacional —, já que a estrela também não exibia outros elementos pesados esperados após uma colisão simples de estrelas de nêutrons.
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Ao cruzar a composição química dessa gigante vermelha com um modelo de evolução da Via Láctea, os pesquisadores identificaram que a melhor explicação estatística não exigia uma explosão 10 vezes mais forte, mas sim a combinação de uma supernova comum assimétrica com uma fusão de estrelas de nêutrons (colisão entre dois remanescentes estelares densos). Nos testes matemáticos da equipe, o modelo de mistura estocástica que une a supernova comum à fusão de estrelas de nêutrons registrou um erro quadrático médio (r.m.s., medida estatística que avalia a precisão do modelo em relação aos dados reais) de 0,24, superando o ajuste do cenário de hipernova magnetorrotacional, cujo erro foi de 0,44.
Além da origem química, os autores traçaram a trajetória física da gigante vermelha pelo espaço. Devido à alta velocidade de rotação do astro e à sua posição atual na periferia galáctica, Aggarwal e Schoenrich concluíram que a estrela se formou fora da nossa galáxia, escapou de uma galáxia anã vizinha pobre em metais e foi posteriormente capturada pela força da gravidade da Via Láctea.
Morte das primeiras estrelas desde 2026 exige revisão de modelos da evolução química das galáxias
O estudo de astros antigos baseia-se no ciclo de vida estelar que molda o universo desde as suas primeiras gerações e pauta as pesquisas astronômicas publicadas até 2026. Na convenção adotada pela astronomia, todos os elementos químicos mais pesados que o hidrogênio e o hélio recebem o nome de metais, e estrelas extremamente pobres nesses materiais são investigadas porque preservam as assinaturas químicas das primeiras estrelas que existiram no cosmos. As supernovas ocorrem quando estrelas massivas esgotam todo o seu combustível para a fusão nuclear; sem sustentação, o núcleo estelar entra em colapso e dispara ondas de choque pelas camadas externas, lançando no espaço os elementos forjados ao longo da vida do astro para formar novas estrelas e planetas.
De acordo com Ralph Schoenrich, a estrutura interna de uma estrela momentos antes do colapso funciona em camadas concêntricas, o que interfere diretamente no tipo de material que será capturado pela geração seguinte de astros. “Pouco antes de uma estrela se tornar uma supernova, ela tem camadas como uma cebola, com elementos mais pesados no centro e outros mais leves mais para fora. Nosso modelo analisa quanto material de cada camada ou de cada região seria necessário para se ajustar à estrela observada”, declarou o pesquisador da UCL.
Os resultados publicados na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society apontam uma limitação no conhecimento atual sobre a dispersão de matéria no espaço e indicam o próximo passo para a astrofísica teórica. “Ainda não sabemos quão bem o material da supernova se mistura antes de formar novas estrelas. Isso apesar de décadas de trabalho nesta área. Nossa pesquisa sugere que alguma mistura ocorre, mas é uma mistura incompleta. Precisamos levar isso em conta em nossos modelos de como os elementos químicos evoluem nas galáxias e de como o meio interestelar funciona”, afirmou Schoenrich.
