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ago 10

Astrônomos usam Hubble para estudar os restos de uma supernova incomum, uma estrela zumbi

http://www.nasa.gov/sites/default/files/14-212_0.jpg

As duas imagens embutidas mostram o “antes e depois” das imagens capturadas pelo telescópio espacial Hubble da NASA da 2012 Supernova 2012Z na galáxia espiral NGC 1309. O X branco na parte superior da imagem principal marca a localização da supernova na galáxia. Créditos: NASA, ESA, Hubble

Usando o Telescópio Espacial Hubble da NASA, um time de astrônomos estudou um sistema estelar que pode ter deixado para trás uma “estrela zumbi” remanescente, depois de uma explosão de uma supernova fraca incomum.

Uma supernova [típica do tipo Ia] normalmente destrói completamente a anã branca progenitora. Nesta observação em particular, os cientistas acreditam que esta supernova fraca pode ter deixado para trás uma parte sobrevivente da anã branca, uma espécie de “estrela zumbi”.

Enquanto examinavam imagens antigas do Hubble, capturadas alguns anos antes da explosão da supernova, os astrônomos identificaram uma estrela azul companheira que alimentava a anã branca, gerando um processo que deu início a uma reação termonuclear gerou uma explosão fraca de supernova. A supernova é do Tipo Iax, bem menos comum que a sua prima mais brilhante, a supernova Tipo Ia. Os astrônomos já identificaram mais de 30 destas mini supernovas, eventos que conseguem deixar para trás uma anã branca sobrevivente.

O cientista Saurabh Jha, membro da Universidade Rutgers em Piscataway, Nova Jersey, EUA, explicou:

Os astrônomos há décadas procuram sistemas estelares que produzem supernovas do Tipo Ia. As supernovas do Tipo Ia são importantes porque são usadas como réguas cósmicas para medir grandes distâncias cósmicas e a expansão do Universo. Mas temos muito poucas restrições sobre a forma como as anãs brancas explodem. As semelhanças entre as supernovas do Tipo Iax e as supernovas normais do Tipo Ia fazem com que a compreensão das progenitoras do Tipo Iax seja importante, especialmente porque nenhuma progenitora do Tipo Ia foi efetivamente identificada até então. Esta descoberta mostra-nos uma forma de como é gerada uma explosão de uma anã branca.

A supernova fraca (SN 2012Z), reside na galáxia NGC 1309 a 110 milhões de anos-luz de distância. A supernova descoberta em janeiro de 2012 pelo programa de pesquisa de supernovas do Observatório Lick. Por sorte, a câmara ACS (Advanced Camera for Surveys) do Hubble também observou a galáxia NGC 1309 durante vários anos antes da explosão de supernova, o que permitiu aos cientistas compararem imagens “antes e depois” do evento.

http://hubblesite.org/pubinfo/pdf/2014/32/pdf1.pdf

Imagens do Hubble de ‘antes e depois’ da supernova 2012Z. (a) Imagem da NGC 1309 antes da supernova. (b) e (c) zoom do sistema progenitor S1 ao fundo, antes da explosão. (d) e (e) imagens pós-explosão na mesma escala de (b) e (c), respectivamente. Crédito: McCully et al.

Curtis McCully, estudante de graduação da Universidade Rutgers e o autor principal do artigo da equipe, processou as imagens da pré-explosão fornecidas do Hubble e notou um objeto peculiar perto da localização da supernova. McCully esclareceu:

Eu fiquei muito surpreso ao ver algo no local da supernova. Esperávamos que o sistema progenitor fosse demasiado tênue, como em pesquisas anteriores de progenitoras de supernovas normais do Tipo Ia. É excitante quando a natureza nos surpreende.

Depois de estudar as cores do objeto e comparando-o com simulações de possíveis sistemas progenitores do Tipo Iax, a equipe de astrônomos concluiu que estavam observando a luz de uma estrela que tinha perdido a sua camada exterior de hidrogênio, revelando o seu núcleo de hélio.

A equipe planeja usar o Hubble novamente em 2015 para observar a área, dando tempo para a luz da supernova esvaneça, tornando-se fraca o suficiente para revelar uma possível estrela zumbi e a companheira de hélio a fim de confirmar suas hipóteses.

Ryan Foley, membro da equipe e da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign, que ajudou a identificar nova classe das supernovas do Tipo Iax, afirmou:

Em 2009, quando estávamos apenas começando a entender esta classe de supernovas tênues, antecipamos que estas supernovas eram produzidas por um sistema binário composto por uma anã branca e uma estrela de hélio. Ainda existe um pouco de incerteza neste estudo, mas é essencialmente a validação das nossas hipóteses.

Outra explicação possível para a natureza incomum da SN 2012Z é que a explosão foi decorrente de um “jogo de gangorra” entre as estrelas do sistema binário. A estrela mais massiva evoluiu mais rapidamente para se expandir e despejar o seu hidrogênio e hélio na estrela menor. A estrela mais massiva, em rápida evolução, tornou-se numa anã branca. A estrela menor ficou mais massiva e engoliu a anã branca. As camadas exteriores desta estrela combinada foram expelidas, deixando para trás a anã branca e o núcleo de hélio da estrela companheira. A anã branca desviou matéria da estrela companheira até que se tornou instável e explodiu como uma mini supernova, deixando para trás uma estrela zumbi sobrevivente.

Os astrônomos já localizaram o rescaldo de uma outra explosão de supernova do Tipo Iax. As imagens da supernova 2008ha foram obtidas com o Hubble em Janeiro do ano passado, localizada a 69 milhões de anos-luz na galáxia UGC 12682, mais de quatro anos depois de ter explodido. As imagens mostram um objeto na área da supernova que pode ser a estrela zumbi ou a companheira.

Foley, autor principal do artigo sobre SN 2008ha, explicou:

SN 2012Z é uma das supernovas mais poderosas do Tipo Iax e SN 2008ha é uma das mais fracas desta classe, o que mostra que os sistemas do Tipo Iax são muito diversos. Talvez essa diversidade esteja relacionada com a forma com que cada uma das estrelas explode. Tendo em conta que estas supernovas não destroem completamente a anã branca, supomos que algumas destas explosões liberem pouco material e outras, em contrapartida, liberem muito material.

Os astrônomos esperam que os suas novas descobertas estimulem o desenvolvimento de melhores modelos para estas explosões de anãs brancas e para uma compreensão mais completa da relação entre as supernovas do Tipo Iax, as supernovas normais do Tipo Ia e os seus sistemas estelares correspondentes.

Fonte

NASA: NASA’s Hubble Finds Supernova Star System Linked to Potential “Zombie Star”

Artigos Científicos

A luminous, blue progenitor system for the type Iax supernova 2012Z por Curtis McCully et al. 

POSSIBLE DETECTION OF THE STELLAR DONOR OR REMNANT FOR THE TYPE Iax SUPERNOVA 2008ha por Ryan J. Foley et al.

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