Os cientistas capturaram pela primeira vez o momento em que a onda de choque de uma supernova explodiu na superfície de uma estrela condenada, revelando uma explosão aparentemente surpreendentemente simétrica.
Foi difícil ver esse momento em detalhes antes porque era muito raro para uma pessoa. supernova Identifique-os com antecedência e treine-os com telescópios – e quando terminarem, exploda Estrela É muito longe.
Ele e a sua equipa internacional de colegas da China, Europa, Médio Oriente e Estados Unidos foram rápidos a solicitar tempo telescópio muito grande (VLT) Observe uma supernova no Observatório Europeu do Sul (ESO), no Chile. O VLT está a fornecer dados 26 horas depois de a supernova ter sido detetada pela câmara global Asteroid Last Alert System (ATLAS).
“As primeiras observações do VLT capturam a fase em que o material é acelerado através da superfície da estrela por uma explosão perto do seu centro”, disse num relatório um dos colegas, Dietrich Baade do ESO. declaração. “Dentro de algumas horas, a geometria da estrela e a sua explosão podem e têm sido observadas simultaneamente.”
A estrela que se transforma em supernova é uma supergigante vermelha massiva com uma massa de 12 a 15 vezes a massa da estrela. a massa do nosso sol. Essas estrelas morrem quando não conseguem mais se reproduzir fusão nuclear Seus núcleos reagem, causando o colapso gravitacional do núcleo, formando um estrela de nêutrons. As camadas estelares que cercam o núcleo caem sobre ele e depois saltam para fora, desencadeando uma explosão que despedaça a estrela. A estrela foi rasgada de dentro para fora e começou a brilhar dramaticamente, mas como a supergigante vermelha é tão grande, com um raio de 250 milhões de quilómetros (217 milhões de milhas), 500 vezes o raio do Sol, demorou cerca de um dia para a onda de choque romper a sua superfície visível.
Este é o momento que Young, Bader e seus colegas esperavam. Se tivessem chegado um dia depois, teriam perdido. Observar o momento em que a onda de choque irrompe é crucial para entender exatamente como uma estrela se desintegra.
Embora a supernova em si não possa ser transformada em qualquer objeto sobre o qual a luz seja colocada, a polarização dessa luz fornece pistas sobre a geometria da explosão.
“A geometria das explosões de supernovas fornece informações fundamentais sobre a evolução estelar e os processos físicos que levam a estes fogos de artifício cósmicos”, disse Yang.
Utilizando o espectrógrafo FORS2 do VLT, a equipa mediu a polarização utilizando uma técnica de observação chamada espectropolarimetria.
“Os métodos espectropolarimétricos fornecem informações sobre a geometria da explosão que outros tipos de observações não podem fornecer porque a escala angular é muito pequena”, disse outro membro da equipe, Lifan Wang, da Texas A&M University.
As medições revelaram que o formato da explosão era plano, como uma azeitona ou uva. Mas o mais importante é que a explosão propagou-se simetricamente e continuou a propagar-se mesmo que colidisse com o anel circunstelar de material.
“Estas descobertas demonstram um mecanismo físico comum que impulsiona as explosões de muitas estrelas massivas, que exibe uma simetria axial clara e opera em grandes escalas”, disse Yang.
As descobertas permitirão aos astrónomos descartar alguns modelos e reforçar outros que descrevem as ondas de choque que provocam explosões de supernovas.
Em particular, alguns modelos sugerem que as ondas de choque podem ganhar energia absorvendo partículas especiais chamadas “partículas”. neutrino à medida que viaja do núcleo da estrela até a superfície da estrela. No entanto, a absorção de neutrinos deveria levar a explosões altamente assimétricas, mas esse não parece ser o caso aqui. Quando a explosão da supernova foi considerada assimétrica nas suas fases posteriores, a equipa de Yang propôs que poderiam ser campos magnéticos fortes, em vez de neutrinos, os responsáveis pela assimetria.
Os resultados do SN 2024ggi foram publicados na Science Advances em 12 de novembro, e o artigo está disponível em Site do Observatório Europeu do Sul.
