Los astrónomos encuentran las firmas de una estrella 'desordenada' que hizo que su compañera se convirtiera en supernova

• Fecha : 10 de enero de 2019
• Fuente : Universidad de Washington
• Resumen : Los astrónomos anunciaron que han identificado el tipo de estrella compañera que hizo que su compañero en un sistema binario, una estrella enana blanca de carbono-oxígeno, explotara. Mediante observaciones repetidas de SN 2015cp, una supernova a 545 millones de años luz de distancia, el equipo detectóEscombros ricos en hidrógeno que la estrella compañera había arrojado antes de la explosión.

Muchas estrellas explotan como supernovas luminosas cuando, hinchadas con la edad, se quedan sin combustible para la fusión nuclear. Pero algunas estrellas pueden convertirse en supernova simplemente porque tienen una estrella compañera cercana y molesta que, un día, perturba tanto a su pareja queexplota

Estos últimos eventos pueden ocurrir en sistemas estelares binarios, donde dos estrellas intentan compartir el dominio. Mientras que la estrella en explosión emite mucha evidencia sobre su identidad, los astrónomos deben realizar un trabajo de detective para conocer al compañero errante que desencadenó la explosión.

El 10 de enero en la reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense de 2019 en Seattle, un equipo internacional de astrónomos anunció que habían identificado el tipo de estrella compañera que hizo explotar a su compañero en un sistema binario, una estrella enana blanca de carbono-oxígeno.Mediante observaciones repetidas de SN 2015cp, una supernova a 545 millones de años luz de distancia, el equipo detectó escombros ricos en hidrógeno que la estrella compañera había arrojado antes de la explosión.

"La presencia de escombros significa que la compañera era una estrella gigante roja o una estrella similar que, antes de hacer que su compañera se convirtiera en supernova, había arrojado grandes cantidades de material", dijo la astrónoma de la Universidad de Washington Melissa Graham, quien presentó el descubrimientoy es el autor principal del documento adjunto aceptado para su publicación en El diario astrofísico

El material de supernova chocó contra esta basura estelar al 10 por ciento de la velocidad de la luz, haciendo que brille con luz ultravioleta que fue detectada por el telescopio espacial Hubble y otros observatorios casi dos años después de la explosión inicial. Al buscar evidencia de escombros.impacta meses o años después de una supernova en un sistema estelar binario, el equipo cree que los astrónomos podrían determinar si el compañero había sido un gigante rojo desordenado o una estrella relativamente limpia y ordenada.

El equipo realizó este descubrimiento como parte de un estudio más amplio de un tipo particular de supernova conocida como supernova Tipo Ia. Esto ocurre cuando una estrella enana blanca de carbono-oxígeno explota repentinamente debido a la actividad de un compañero binario. Blanco de carbono-oxígenolos enanos son pequeños, densos y, para las estrellas, bastante estables. Se forman a partir de los núcleos colapsados ​​de estrellas más grandes y, si no se los altera, pueden persistir durante miles de millones de años.

Las supernovas de tipo Ia se han utilizado para estudios cosmológicos porque su luminosidad constante los convierte en "faros cósmicos" ideales, según Graham. Se han utilizado para estimar la tasa de expansión del universo y sirvieron como evidencia indirecta de la existencia de oscuridadenergía.

Sin embargo, los científicos no están seguros de qué tipo de estrellas compañeras podrían desencadenar un evento de Tipo Ia. Mucha evidencia indica que, para la mayoría de las supernovas de Tipo Ia, el compañero probablemente era otra enana blanca de oxígeno y carbono, que no dejaría residuos ricos en hidrógenodespués. Sin embargo, los modelos teóricos han demostrado que las estrellas como los gigantes rojos también podrían desencadenar una supernova de Tipo Ia, lo que podría dejar escombros ricos en hidrógeno que serían impactados por la explosión. De las miles de supernovas de Tipo Ia estudiadas hasta la fecha, sololuego se observó una pequeña fracción impactando material rico en hidrógeno desprendido por una estrella compañera. Observaciones previas de al menos dos supernovas de Tipo Ia detectaron escombros brillantes meses después de la explosión. Pero los científicos no estaban seguros de si esos eventos fueron hechos aislados o signos de queLas supernovas de tipo Ia podrían tener muchos tipos diferentes de estrellas compañeras.

"Toda la ciencia hasta la fecha que se ha realizado utilizando supernovas de Tipo Ia, incluida la investigación sobre la energía oscura y la expansión del universo, se basa en el supuesto de que sabemos razonablemente bien qué son estos 'faros cósmicos' y cómo funcionan"", dijo Graham." Es muy importante comprender cómo se desencadenan estos eventos y si solo se debe usar un subconjunto de eventos de Tipo Ia para ciertos estudios de cosmología ".

El equipo utilizó observaciones del telescopio espacial Hubble para buscar emisiones ultravioletas de 70 supernovas de tipo Ia aproximadamente uno a tres años después de la explosión inicial.

"Al observar años después del evento inicial, estábamos buscando signos de material en shock que contuviera hidrógeno, lo que indicaría que el compañero era algo más que otra enana blanca de oxígeno y carbono", dijo Graham.

En el caso de SN 2015cp, una supernova detectada por primera vez en 2015, los científicos encontraron lo que estaban buscando. En 2017, 686 días después de que la supernova explotara, Hubble recogió un resplandor ultravioleta de escombros.fuente de supernova: al menos 100 mil millones de kilómetros, o 62 mil millones de millas de distancia. Como referencia, la órbita de Plutón lo lleva a un máximo de 7,4 mil millones de kilómetros de nuestro sol.

Al comparar SN 2015cp con las otras supernovas de Tipo Ia en su encuesta, los investigadores estiman que no más del 6 por ciento de las supernovas de Tipo Ia tienen ese compañero de basura. Las observaciones repetidas y detalladas de otros eventos de Tipo Ia ayudarían a consolidar estas estimaciones,Dijo Graham.

El telescopio espacial Hubble fue esencial para detectar la firma ultravioleta de los restos de la estrella compañera para SN 2015cp. En el otoño de 2017, los investigadores organizaron observaciones adicionales de SN 2015cp por el Observatorio WM Keck en Hawai, el Karl G. JanskyVery Large Array en Nuevo México, el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral y el Observatorio Neil Gehrels Swift de la NASA, entre otros. Estos datos resultaron cruciales para confirmar la presencia de hidrógeno y se presentan en un documento complementario dirigido por Chelsea Harris, investigador asociado deUniversidad del estado de michigan.

"El descubrimiento y seguimiento de la emisión de SN 2015cp realmente demuestra cómo se necesitan muchos astrónomos y una amplia variedad de tipos de telescopios, trabajando juntos para comprender los fenómenos cósmicos transitorios", dijo Graham. "También es un ejemplo perfecto deEl papel de la casualidad en los estudios astronómicos: si Hubble hubiera examinado SN 2015cp solo un mes o dos después, no habríamos visto nada ".

Graham también es investigador principal del Instituto DIRAC de la UW y analista científico del Gran Telescopio de Encuesta Sinóptica, o LSST.

"En el futuro, como parte de sus observaciones programadas regularmente, el LSST detectará automáticamente emisiones ópticas similares a SN 2015cp, provenientes del hidrógeno impactado por el material de las supernovas Tipo Ia", dijo Graham.trabajo mucho más fácil! "

Fuente de la historia :

Materiales proporcionado por Universidad de Washington . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.

Referencia del diario :

1. Graham ML y otros Interacción circunestelar retrasada para el tipo Ia SN 2015cp revelado por una encuesta de imagen ultravioleta HST . El diario astrofísico , 2019