La detección de una supernova con una firma química inusual por parte de un equipo de astrónomos dirigido por Juna Kollmeier de Carnegie, que incluye a Nidia Morrell, Anthony Piro, Mark Phillips y Josh Simon de Carnegie, puede ser la clave para resolver el misterio de larga data quees la fuente de estas violentas explosiones.Las observaciones tomadas por los telescopios Magellan en el Observatorio Las Campanas de Carnegie en Chile fueron cruciales para detectar la emisión de hidrógeno que hace que esta supernova, llamada ASASSN-18tb, sea tan distintiva.
Su trabajo está publicado en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society .
Las supernovas de tipo Ia desempeñan un papel crucial para ayudar a los astrónomos a comprender el universo. Su brillo les permite ser vistas a grandes distancias y ser utilizadas como marcadores cósmicos de millas, lo que le valió el Premio Nobel de Física 2011. Además, sus violentas explosionessintetizan muchos de los elementos que componen el mundo que nos rodea, que son expulsados a la galaxia para generar futuras estrellas y sistemas estelares.
Aunque el hidrógeno es el elemento más abundante en el universo, casi nunca se ve en las explosiones de supernovas de Tipo Ia. De hecho, la falta de hidrógeno es una de las características definitorias de esta categoría de supernovas y se cree que es una claveuna pista para comprender lo que sucedió antes de sus explosiones. Es por eso que ver las emisiones de hidrógeno provenientes de esta supernova fue tan sorprendente.
Las supernovas de tipo Ia se originan a partir de la explosión termonuclear de una enana blanca que forma parte de un sistema binario. Pero, ¿qué desencadena exactamente la explosión de la enana blanca, el núcleo muerto que queda después de que una estrella similar al Sol agota su combustible nuclear?es un gran rompecabezas.Una idea predominante es que, la enana blanca gana materia de su estrella compañera, un proceso que eventualmente puede desencadenar la explosión, pero si esta es o no la teoría correcta que explica estas supernovas se ha debatido acaloradamente durante décadas.
Esto llevó al equipo de investigación detrás de este artículo a comenzar un estudio importante de supernovas de Tipo Ia, llamado 100IAS, que se lanzó cuando Kollmeier estaba discutiendo el origen de estas supernovas con los coautores del estudio Subo Dong de la Universidad de Pekín y Doron Kushnir.del Instituto de Ciencias Weizmann que, junto con el colega de Weizmann, Boaz Katz, presentó una nueva teoría para las explosiones de Tipo Ia que involucra la colisión violenta de dos enanas blancas.
Los astrónomos estudian con entusiasmo las firmas químicas del material expulsado durante estas explosiones para comprender el mecanismo y los actores involucrados en la creación de supernovas de Tipo Ia.
En los últimos años, los astrónomos han descubierto una pequeña cantidad de supernovas de Tipo Ia raras que están envueltas en una gran cantidad de hidrógeno, tal vez tanto como la masa de nuestro Sol. Pero en varios aspectos, ASASSN-18tb es diferente de las anteriores.eventos.
"Es posible que el hidrógeno que vemos al estudiar ASASSN-18tb sea como estas supernovas anteriores, pero hay algunas diferencias sorprendentes que no son tan fáciles de explicar", dijo Kollmeier.
Primero, en todos los casos anteriores, estas supernovas de Tipo Ia cubiertas de hidrógeno se encontraron en galaxias jóvenes formadoras de estrellas donde puede haber una gran cantidad de gas rico en hidrógeno. Pero ASASSN-18tb ocurrió en una galaxia que consta de estrellas viejas. En segundo lugar,la cantidad de hidrógeno expulsado por ASASSN-18tb es significativamente menor que la que se ve alrededor de esas otras supernovas de Tipo Ia. Probablemente asciende a aproximadamente una centésima parte de la masa de nuestro Sol.
"Una posibilidad emocionante es que estamos viendo cómo se extrae material de la estrella compañera de la enana blanca en explosión cuando la supernova choca con ella", dijo Anthony Piro. Si este es el caso, sería la primera observación de taluna ocurrencia. "
"¡He estado buscando esta firma durante una década!", Dijo el coautor Josh Simon. "Finalmente la encontramos, pero es tan rara, que es una pieza importante del rompecabezas para resolver el misterio de cómo las supernovas de Tipo Iaoriginar."
Nidia Morrell estaba observando esa noche, e inmediatamente redujo los datos que provenían del telescopio y los circuló al equipo que incluía al estudiante de doctorado Ping Chen, quien trabaja en 100IAS para su tesis y José Luis Prieto de la Universidad Diego Portales, un veterano SNeObservador. El Sr. Chen fue el primero en notar que este no era un espectro típico. Todos quedaron completamente sorprendidos por lo que vieron en el espectro de ASASSN-18tb. "Me sorprendió, y pensé para mí mismo '¿podría esto realmente ser hidrógeno?'"recordó Morrell.
Morrell se reunió con el miembro del equipo Mark Phillips, que es un pionero en el establecimiento de la relación, que lleva su nombre informalmente, que permite que las supernovas de Tipo Ia se utilicen como reglas estándar para discutir la observación. Phillips estaba convencido: es el hidrógeno ustedhe encontrado; no hay otra explicación posible. "
"Este es un programa de supernovas poco convencional, pero yo soy un observador no convencional, un teórico, de hecho", dijo Kollmeier. "Es un proyecto extremadamente doloroso para nuestro equipo. Observar estas cosas es como atrapar un cuchillo, porque¡por definición se vuelven cada vez más débiles con el tiempo! Solo es posible en un lugar como Carnegie, donde el acceso a los telescopios de Magallanes nos permite realizar experimentos cósmicos que requieren mucho tiempo y, a veces, son arduos, pero extremadamente importantes. Sin dolor, no hay ganancia ".
Esta investigación fue apoyada en parte por la NSFC.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Carnegie Institution for Science . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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