Pela primeira vez, raios gama emitidos por uma supernova superluminosa foram detectados de forma conclusiva pela sonda Fermi, da NASA. A descoberta reforça a hipótese de que explosões superluminosas são alimentadas por magnetars recém‑nascidos, oferecendo novas pistas sobre a física extrema desses eventos raros e ampliando as possibilidades de estudo do colapso de estrelas massivas.

A observação inédita indica que a explosão foi alimentada por um magnetar — uma estrela de nêutrons extremamente magnética, formada após o colapso do núcleo de uma estrela massiva.

Supernovas de colapso de núcleo comprimem matéria equivalente a até duas massas solares em um objeto com apenas 20 km de diâmetro, formando estrelas de nêutrons tão densas que uma colher de chá de seu material pesaria cerca de 10 milhões de toneladas. Essa compressão acelera sua rotação para centenas de voltas por segundo e intensifica seus campos magnéticos, originando os magnetars, considerados os objetos mais magnéticos do universo.

De acordo com o pesquisador Fabio Acero, da Universidade Paris‑Saclay, astrônomos buscavam há quase duas décadas sinais de raios gama em supernovas, mas apenas agora obtiveram uma detecção inequívoca. A supernova analisada, SN 2017egm, ocorreu há 440 milhões de anos‑luz, na galáxia NGC 3191, sendo uma das supernovas de colapso de núcleo mais próximas já observadas.

A equipe examinou as seis supernovas superluminosas mais próximas registradas nos primeiros 16 anos da missão Fermi, e apenas a SN 2017egm apresentou emissão de raios gama. Isso reforça a hipótese de que algumas supernovas podem ser tão luminosas em raios gama quanto em luz visível, abrindo novas possibilidades de estudo.

Uma das principais teorias para o brilho extremo dessas explosões é que elas sejam alimentadas por magnetars com campos magnéticos mil vezes mais intensos que os de estrelas de nêutrons comuns. Ao comparar dados ópticos e de raios gama da SN 2017egm com modelos teóricos de um magnetar recém‑formado, os cientistas encontraram forte compatibilidade.

O modelo sugere que o magnetar expeliu uma nuvem de elétrons, pósitrons e antipartículas — a chamada nebulosa de vento de magnetar — capaz de produzir e absorver raios gama. Quando essas partículas se aniquilam, liberam energia que atravessa os detritos da supernova e se transforma em luz visível, explicando o brilho excepcional dessas explosões.

Cerca de três meses após o colapso, os detritos se expandem e esfriam, permitindo que os raios gama escapem. Embora o modelo reproduza bem a luminosidade inicial, a equipe acredita que variações posteriores podem ser causadas por detritos antigos caindo de volta sobre o magnetar.