Os estágios iniciais de uma explosão de supernova são reveladores no que eles podem revelar sobre estrelas que vão boom. Mas enquanto os pegam imediatamente depois de detonar se mostraram amplamente ilusórios, os astrônomos agora pensam que desenvolveram uma maneira infalível de identificar uma jovem supernova.
Embora saibamos que tipo de estrela será supernova, não podemos prever quando uma estrela em um distante galáxia pode explodir. No passado, chegou à pura sorte se estávamos olhando na direção certa no momento certo para ver um Supernova Apenas horas depois que explode.
Pesquisas em larga escala que examinam todo o céu noturno a cada poucos dias uniram um pouco as chances, mas agora o desafio enfrentado pelos astrônomos está identificando uma jovem supernova entre as enormes quantidades de dados que essas pesquisas coletam. Para superar esse problema, são necessários protocolos muito específicos com base em critérios estritos para reconhecer uma supernova precoce. “Quanto mais cedo os vemos, melhor”, disse a Galbany do Instituto de Ciências Espaciais em Barcelona, que liderou a pesquisa, em um declaração.
Dois tipos de estrelas explodir como uma supernova. O primeiro tipo é anões brancosque são os remanescentes de sol-estrelas semelhantes. Uma vez que sua massa cresce acima de 1,44 vezes o Missa do nosso Solconhecido como o Limite de Chandrasekhareles explodem como uma supernova. Isso acontece se puderem, podem roubar a matéria de uma estrela completa ou colidir e se fundir com outra anã branca.
O outro tipo de estrela que vai a Supernova é um Estrela gigante com uma massa pelo menos oito vezes maior que o sol. Quando essa estrela fica sem combustível nuclearseu núcleo entra em colapso para formar um Estrela de nêutronsenquanto suas camadas externas se recuperam e explodem para fora.
A equipe da Galbany usou o que atualmente é o maior telescópio óptico do mundo, o Gran Telescopio de Canarias, de 10,4 metros nas Ilhas Canárias, para acompanhar 10 explosões de supernova. Cinco eram estrelas maciças de colapso do núcleo e cinco eram a detonação de anões brancos. A maioria foi vista dentro de seis dias após a explosão, e um casal era menos de 48 horas jovem.
Esses dez foram encontrados seguindo um protocolo específico. Primeiro, um candidato a Supernova precoce deve estar faltando no conjunto de imagens da noite anterior, para garantir que estamos vendo isso em sua fase mais antiga. Segundo, o novo objeto deve ser visto em uma galáxia para que não confundamos outro objeto transitório, como uma estrela de flare em nosso Galaxia da Via Lácteaou um flutuador quasarpara uma supernova. Quando ambas as condições são atendidas, a detecção acende para a vida o instrumento OSIRIS (sistema óptico de imagem e espectroscopia integrada de baixa resolução de intermedia) no Gran Tesescopio de Canarias para medir o espectro de cada supernova.
“O espectro de uma supernova nos diz, por exemplo, se a estrela continha hidrogênio, o que significa que estamos olhando para uma supernova de colapso do núcleo”, disse Galbany. “Saber sobre a Supernova em seus primeiros momentos também nos permite procurar outros tipos de dados sobre o mesmo objeto”.
As primeiras horas e dias de uma supernova podem dizer a os astrônomos muito sobre a estrela que explodiu e como ela explodiu. Em particular, uma das coisas que os astrônomos procuram é chamado de “fuga de choque”. Este é um breve flash quando a onda de choque da Supernova rompe através da camada externa da estrela. Os detalhes desse flash revelam se a explosão é assimétrica, que por sua vez está relacionada à estrutura interior da estrela, o tamanho da estrela e sua composição da superfície.
Enquanto isso, quando a onda de explosão bate em conchas de material ejetado por uma estrela na preparação para explodir, a Supernova produz um ‘espectro flash’ de curta duração. Isso revela quais são os gases nas conchas que até recentemente faziam parte da própria estrela. O espectro flash também ajuda os astrônomos a imaginar o ambiente mais amplo ao redor da estrela condenada, que pode nos ensinar sobre as regiões do espaço que produzem estrelas que vão supernova. E solavancos na curva de luz inicial de uma supernova pode indicar a presença de um companheiro próximo – uma estrela próxima, anão marrom ou gigante planeta – Isso foi pego na conflagração.
O Vera C. Rubin Observatório está idealmente colocado para descobrir as primeiras supernovas quando se tornar totalmente operacional antes do final de 2025. Estima -se que dez milhões de alertas serão emitidos todas as noites por Rubin, uma mistura de estrelas variáveis, asteróidesquasares, explosões estelares, transitando exoplanetas e supernovas. Existem nove corretores que podem ser utilizados para filtrar esses dez milhões de alertas para os critérios escolhidos por um astrônomo, e o protocolo desenvolvido pela equipe da Galbany pode ser adaptado para uso em um desses corretores para identificar explosões de supernova.
Galbany acha que será possível detectar rotineiramente as supernovas com menos de 24 horas, o que pode ter um efeito transformador em nossa compreensão das estrelas explosivas.
“Agora sabemos que um programa espectroscópico de resposta rápida, bem coordenada com pesquisas fotométricas profundas, pode coletar realisticamente espectros dentro de um dia após a explosão, abrindo caminho para estudos sistemáticos das fases mais antigas em grandes pesquisas”, disse ele.
As conclusões da equipe de Galbany foram Publicado em 19 de agosto no Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
