Descoperirea supernova provoacă teoriile cunoscute ale morții stelelor

O echipă internațională de astronomi condusă de Observatorul Las Cumbres (LCO) a făcut o descoperire bizară; o stea care refuză să nu mai strălucească.

descoperirea

Supernovele, exploziile stelelor, au fost observate cu mii de ori și în toate cazurile au marcat moartea unei stele.

Dar într-un studiu publicat astăzi în revista Nature, echipa a descoperit o excepție remarcabilă; o stea care a explodat de mai multe ori pe o perioadă de peste cincizeci de ani. Observațiile lor, care includ date de la Observatorul Keck de pe Maunakea, Hawaii, provoacă teoriile existente despre aceste catastrofe cosmice.

"Spectrele pe care le-am obținut la Observatorul Keck au arătat că această supernovă nu arăta ca nimic din ceea ce am văzut până acum. Aceasta, după ce a descoperit aproape 5.000 de superne în ultimele două decenii", a declarat Peter Nugent, om de știință principal și adjunct al diviziei pentru implicarea științifică în domeniul calculului Divizia de cercetare de la Laboratorul Național Lawrence Berkeley, care a co-autorizat studiul. "În timp ce spectrele au o asemănare cu exploziile normale de supernovă care se prăbușesc cu nuclee bogate în hidrogen, acestea au devenit mai luminoase și mai slabe de cel puțin cinci ori mai lent, întinzând un eveniment care durează în mod normal de la 100 de zile la peste doi ani."

Cercetătorii au folosit Spectrometrul de Imaginare cu Rezoluție Scăzută (LRIS) de pe telescopul Keck I pentru a obține spectrul galaxiei gazdă a stelei și Spectrograful de imagini profunde și multi-obiecte (DEIMOS) de pe Keck II pentru a obține spectre de înaltă rezoluție ale stelei neobișnuite.

Supernova, numită iPTF14hls, a fost descoperită în septembrie 2014 de Fabrica Tranzitorilor Palomar. Pe atunci, părea o supernovă obișnuită. Câteva luni mai târziu, astronomii LCO au observat că supernova a devenit din nou mai strălucitoare după ce a dispărut.

Când astronomii s-au întors și au analizat datele de arhivă, au fost uimiți să găsească dovezi ale unei explozii în 1954 în aceeași locație. Această stea a supraviețuit cumva acelei explozii și a explodat din nou în 2014.

"Această supernovă rupe tot ceea ce credeam că știm despre cum funcționează. Este cel mai mare puzzle pe care l-am întâlnit în aproape un deceniu de studiu al exploziilor stelare", a declarat autorul principal Iair Arcavi, un coleg postdoctoral NASA Einstein la LCO și la Universitatea din California Santa Barbara.

Studiul a calculat că steaua care a explodat a fost de cel puțin 50 de ori mai masivă decât soarele și probabil mult mai mare. Supernova iPTF14hls ar fi putut fi cea mai masivă explozie stelară văzută vreodată. Mărimea acestei explozii ar putea fi motivul pentru care înțelegerea noastră convențională despre moartea stelelor nu a reușit să explice acest eveniment.

Supernova iPTF14hls poate fi primul exemplu de „Supernova de instabilitate a perechii pulsatorii”.

"Conform acestei teorii, este posibil ca acesta să fi fost rezultatul unei stele atât de masive și fierbinți încât a generat antimaterie în miezul său", a declarat co-autorul Daniel Kasen, profesor asociat în departamentele de Fizică și Astronomie de la UC Berkeley și om de știință la Lawrence Berkeley Lab. „Asta ar face ca steaua să devină violent instabilă și să sufere erupții luminoase repetate de-a lungul perioadelor de ani.”

Acest proces se poate repeta chiar și cu decenii înainte de marea explozie finală a stelei și să se prăbușească într-o gaură neagră.

"Se aștepta ca aceste explozii să fie văzute doar în universul timpuriu și ar trebui să fie dispărute astăzi. Este ca și cum ai găsi un dinozaur încă în viață astăzi. Dacă ai găsi unul, te-ai întreba dacă a fost cu adevărat un dinozaur", a spus Andy Howell, lider al grupului de supernove LCO și coautor al studiului.

Într-adevăr, teoria "Instabilității perechii pulsatorii" poate să nu explice pe deplin toate datele obținute pentru acest eveniment. De exemplu, energia eliberată de supernovă este mai mult decât prezice teoria. Această supernovă poate fi ceva complet nou.

Astronomii continuă să monitorizeze iPTF14hls, care rămâne strălucitor la trei ani după ce a fost descoperit.

„Acesta este unul dintre acele evenimente de tip„ zgârieturi de cap ”, a spus Nugent. "La început, am crezut că este complet normal și plictisitor. Apoi a continuat să rămână luminos și să nu se schimbe, de la lună la lună. Pecând totul împreună, din observațiile noastre de la Palomar Transient Factory, Keck Observatory, LCOGT și chiar din imagini din 1954, în sondajul Palomar Sky Survey, a început să facă lumină asupra a ceea ce ar putea fi. Mi-aș dori cu adevărat să găsesc altul ca acesta. "