Sobras da supernova preservam evidências de uma explosão confusa que destruiu duas estrelas

No que soa como um episódio cósmico de "CSI", os astrônomos descobriram o que desencadeou uma explosão estelar de 545 milhões de anos-luz de distância, com base em evidências deixadas para trás na cena do crime. O crime. Uma equipe internacional de astrônomos usou o Telescópio Espacial Hubble e outros observatórios para filtrar as impressões digitais químicas deixadas nos remanescentes de uma supernova do Tipo Ia conhecida como SN 2015cp. Os astrônomos conheciam o tipo de estrela que explodiu: era uma anã branca de oxigênio de carbono. Mas eles queriam descobrir se um tipo diferente de estrela tinha uma mão na explosão. Hoje os astrônomos relataram a detecção de detritos ricos em hidrogênio nas proximidades do local da supernova - o que racha o caso aberto.

“A presença de detritos significa que o companheiro era uma estrela gigante vermelha ou uma estrela semelhante que, antes de fazer seu companheiro ir supernova, tinha derramado grandes quantidades de material ”, Disse a astrônoma da Universidade de Washington, Melissa Graham, em um comunicado à imprensa. Graham é o principal autor de um artigo sobre as descobertas aceitas para publicação no The Astrophysical Journal. Ela apresentou os resultados da equipe hoje na reunião de inverno da Sociedade Astronômica Americana. Em Seattle. Supernovas Tipo Ia são de interesse especial porque elas têm uma luminosidade consistente, o que as torna úteis aos astrônomos como “velas padrão” para julgar distâncias cósmicas. Observações de tais supernovas foram fundamentais para a descoberta no final dos anos 90 de que a expansão do universo está se acelerando, devido a um misterioso fenômeno conhecido como energia escura.

No entanto, ainda há muito sobre o que não se sabe Supernovas Tipo Ia. Os astrônomos acreditam que a maioria das explosões estelares são desencadeadas pela interação entre duas anãs brancas de oxigênio de carbono em um sistema estelar binário. Essas estrelas são pequenas, densas e arrumadas. Em contraste, os gigantes vermelhos são grandes e confusos. Se um gigante vermelho é emparelhado com uma anã branca em um sistema binário, o material rico em hidrogênio lançado pela estrela maior poderia cair sobre o menor, provocando uma explosão.

Descobrir os mecanismos detalhados essa supernova de gatilho do tipo Ia é a chave para construir a confiança dos astrônomos em seu uso como velas cosmológicas padrão. "Toda a ciência até agora feita usando supernovas do tipo Ia ... baseia-se no pressuposto de que sabemos razoavelmente bem o que esses "faróis cósmicos" são e como funcionam ", disse Graham. "É muito importante entender como esses eventos são acionados e se apenas um subconjunto de eventos do Tipo Ia deve ser usado para certos estudos de cosmologia."

Para entender melhor os mecanismos de gatilho, Graham e seus colegas entrevistaram 70 supernovas do Tipo Ia de um a três anos após suas explosões. "Estávamos procurando por sinais de material chocado que continha hidrogênio, o que indicaria que o companheiro era algo diferente de outra anã branca de oxigênio de carbono", disse ela.

Os astrônomos descobriram o que estavam procurando no SN 2015cp, uma supernova detectada pela primeira vez em 2015. Quando o Hubble fez suas observações em 2017, captou o brilho ultravioleta de detritos a pelo menos 62 bilhões de milhas (100 bilhões de quilômetros) da fonte da supernova. Observações de acompanhamento confirmaram a presença de hidrogênio.

Com base nos resultados da pesquisa, os astrônomos estimam que não mais do que 6% das supernovas do Tipo Ia envolvem um confuso companheiro gigante vermelho. Graham disse repetidas observações de tais supernovas devem firmar essas estimativas.

Além de Graham, os autores de “Interação Circunferencial Retardada para Tipo Ia SN 2015cp Revelado por uma Pesquisa de Imagens Ultravioletas HST” incluem Chelsea Harris, Peter Nugent, Kate Maguire, Mark Sullivan, Mateus Smith, Stefano Valenti, Ariel Goobar, Ori Fox, Ken Shen, Tom Brink, Alex Filippenko, Patrick Kelly e Curtis McCully. A pesquisa foi financiada pela National Science Foundation, pela NASA, pelo European Research Council e pelo Conselho de Recursos de Ciência e Tecnologia do Reino Unido.

Via: Geek Wire