Explosão estelar | Astrônomos usam IA para capturar eventos raros em tempo real

Tecnologia

Astrônomos utilizaram um sistema de inteligência artificial (IA) para registrar o que pode ser o primeiro caso de explosão de uma estrela massiva após interação com um buraco negro. Os resultados das observações foram publicados em 13 de agosto no Astrophysical Journal.

O evento, denominado SN 2023zkd, foi detectado em julho de 2023 pela Zwicky Transient Facility (ZTF), acoplada ao Telescópio Samuel Oschin, no Observatório Palomar, na Califórnia.

A detecção só foi possível graças a um novo sistema de IA desenvolvido para sinalizar, em tempo real, eventos cósmicos incomuns. Com o alerta, telescópios conseguiram acompanhar o fenômeno desde os estágios iniciais, ocorrido em uma galáxia a 730 milhões de anos-luz da Terra.


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Ao longo de sua evolução, a explosão foi observada por diversos instrumentos, tanto na superfície terrestre quanto no espaço.

Explicação da explosão estelar

Os cientistas envolvidos no estudo acreditam que a explicação mais provável é que a estrela massiva orbitava junto com um buraco negro.

À medida que a energia era dissipada nessa trajetória orbital, a distância entre os dois objetos diminuiu até que a supernova ocorreu devido ao estresse gravitacional exercido sobre a estrela — processo que teria levado o buraco negro a engolir parte de sua matéria.

“Nossa análise mostra que a explosão foi provocada por um encontro catastrófico com um buraco negro companheiro, e é a evidência mais forte até o momento de que interações tão próximas podem detonar uma estrela”, destacou em comunicado Alexander Gagliano, principal autor do estudo e pesquisador do Instituto de Inteligência Artificial e Interações Fundamentais da Fundação Nacional de Ciências dos Estados Unidos (NSF).

Gagliano acrescentou que o sistema de IA sinalizou aos astrônomos a presença do SN 2023zkd meses antes da explosão. Esse aviso prévio deu tempo suficiente para garantir as observações críticas que ajudaram a desvendar o evento.

Outra hipótese considerada pelos especialistas é que o buraco negro tenha destruído a estrela antes que ela explodisse naturalmente. Nesse cenário, ele teria arrastado os detritos estelares, gerando a supernova quando esse material colidiu com o gás de baixa densidade ao redor.

“Esta descoberta mostra a importância de estudar como estrelas massivas interagem com suas companheiras à medida que se aproximam do fim de suas vidas”, ressaltou o pesquisador.

Supernova
Astrônomos destacam a importância de observar em tempo real a interação entre as estrelas momentos antes da supernova (Reprodução/NASA)

Integração entre IA e observatórios

A expectativa dos astrônomos é que a integração entre observatórios mais poderosos — como o Observatório Vera C. Rubin — e sistemas de IA capazes de monitorar eventos em tempo real ajude a mapear com mais precisão os estágios finais da vida de estrelas massivas.

“Estamos entrando em uma era em que podemos capturar automaticamente esses eventos raros à medida que acontecem, e não apenas depois. Isso significa que podemos finalmente começar a conectar os pontos entre como uma estrela vive e como morre, e isso é incrivelmente emocionante”, acrescentou Gagliano.

Observatório Vera C. Rubin
Visão noturna do observatório Vera C. Rubin (Rubin Observatory/NSF/AURA/B. Quint)

Confira o estudo na íntegra no Astrophysical Journal.

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