Misterul unei supernove. O explozie gigantică din Univers dezvăluie secrete despre viața stelelor

Un grup internațional de astronomi, condus de Benjamin Thomas de la Universitatea Texas din Austin, a folosit observațiile Telescopului Hobby-Eberly (HET) de la Observatorul McDonald al universității pentru a dezlega un mister despre o explozie stelară descoperită în urmă cu câțiva ani și care evoluează și în prezent.

Rezultatele, publicate în revista The Astrophysical Journal, îi vor ajuta pe astronomi să înțeleagă mai bine procesul prin care stelele masive trăiesc și mor.

• Cum au trecut razele cosmice prin atmosfera Pământului acum 41.000 de ani?
• Ce s-a întâmplat după ce oamenii de știință au declanșat mini-cutremure în laborator

Atunci când o stea care explodează este detectată pentru prima dată, astronomii din întreaga lume încep să o urmărească cu ajutorul telescoapelor, deoarece lumina pe care o emite se schimbă rapid în timp.

Ei observă cum lumina unei supernove devine mai strălucitoare, atinge în cele din urmă un vârf și apoi începe să se diminueze.

Cu ajutorul acestor observații, ei pot deduce caracteristicile fizice ale sistemului.

Miezul stelei a declanșat o explozie gigantică

„Cred că ceea ce este cu adevărat grozav este că analizăm emisia care provine de la materia care a fost aruncată din sistemul progenitor înainte de a exploda ca o supernovă„, a spus Thomas. „Și astfel, aceasta devine un fel de mașină a timpului”.

În cazul supernovei 2014C, progenitoarea a fost o stea binară, un sistem în care două stele orbitau una în jurul celeilalte. Steaua mai masivă a evoluat mai rapid, s-a extins și și-a pierdut pătura exterioară de hidrogen în favoarea stelei însoțitoare.

Nucleul interior al primei stele a continuat să ardă elemente chimice mai ușoare în elemente mai grele, până când a rămas fără combustibil. Când s-a întâmplat acest lucru, presiunea exterioară din nucleu, care susținea greutatea mare a stelei, a scăzut. Miezul stelei s-a prăbușit, declanșând o explozie gigantică.

Acest lucru o face să fie un tip de supernovă pe care astronomii o numesc „de tip Ib”. În special, supernovele de tip Ib sunt caracterizate prin faptul că nu prezintă hidrogen în materialul ejectat, cel puțin la început.

O descoperire ciudată

Thomas și echipa sa au urmărit SN 2014C de la telescoapele de la Observatorul McDonald încă de la descoperirea ei. Multe alte echipe din întreaga lume au studiat-o, de asemenea, cu ajutorul telescoapelor de la sol și din spațiu, precum și în diferite tipuri de lumină, inclusiv unde radio de la Very Large Array de la sol, lumină infraroșie și raze X de la Observatorul Chandra din spațiu.

Dar studiile efectuate asupra SN 2014C de către toate aceste telescoape nu au oferit o imagine coerentă a modului în care astronomii credeau că ar trebui să se comporte o supernovă de tip Ib.

În primul rând, semnătura optică a Telescopului Hobby-Eberly (HET) a arătat că SN 2014C conține hidrogen – o constatare surprinzătoare care a fost descoperită în mod independent de o altă echipă care a folosit un alt telescop.

„Faptul că o supernovă de tip Ib conține hidrogen este foarte ciudat”, a declarat Thomas. În plus, luminozitatea optică (curba de lumină) a acelui hidrogen se comporta ciudat.

Majoritatea curbelor de lumină din SN 2014C – radio, infraroșu și raze X – au urmat modelul așteptat: au devenit mai luminoase, au atins un vârf și au început să scadă. Dar lumina optică de la hidrogen a rămas constantă.

Cheia care a dezvăluit misterul supernovei SN 2014C

Problema, a realizat echipa, a fost că modelele anterioare ale acestui sistem au presupus că supernova a explodat și și-a trimis unda de șoc într-o manieră sferică. Datele de la HET au arătat că această ipoteză era imposibilă, scrie Phys.org.

Echipa propune un model în care învelișurile de hidrogen ale celor două stele din sistemul binar progenitor au fuzionat pentru a forma o „configurație de înveliș comun”, în care ambele erau conținute într-un singur înveliș de gaz.

Perechea a expulzat apoi acest înveliș într-o structură în expansiune, asemănătoare unui disc, care înconjoară cele două stele. Când una dintre stele a explodat, ejecția sa rapidă s-a ciocnit cu discul lent și a alunecat de-a lungul suprafeței discului într-un „strat limită”.

Echipa sugerează că acest strat limită este originea hidrogenului pe care l-au detectat și apoi l-au studiat timp de ani întregi cu HET.

Astfel, datele HET s-au dovedit a fi cheia care a dezvăluit misterul supernovei SN 2014C.

Vă recomandăm să mai citiți și:

O nouă supernovă a fost identificată în bizara galaxie Roată de Car

O explozie misterioasă din urmă cu 1.000 de ani ar putea fi un tip rar de supernovă

Astronomii chinezi au detectat emisii de raze gamma de la o rămășiță de supernovă

O supernova a explodat în apropierea Pământului în urmă cu 2,5 miliarde de ani