Durante anos os astrônomos têm procurado os progenitores indescritível de explosões estelares hidrogênio deficiente, sem sucesso. No entanto, isso mudou em junho de 2013 com o surgimento de supernova iPTF13bvn ea subsequente detecção de um objeto no mesmo local, em imagens de arquivo obtidas antes da explosão usando o HST. A interpretação do objeto observado é controversa. A equipe liderada por Bersten apresentou um quadro de auto-consistente por meio de modelos de brilho supernova e evolução progenitor. Em sua imagem, a estrela mais massiva em um sistema binário explode após a transferência de massa para a sua companheira.
Um grupo de pesquisadores apresentou recentemente um modelo que fornece a primeira caracterização do progenitor de uma supernova hidrogênio deficiente. O modelo prevê que uma estrela brilhante, quente, que é a companheira binária a um objeto explodindo, permanece após a explosão. Para verificar sua teoria, o grupo garantiu tempo de observação com o telescópio espacial Hubble (HST) para procurar o tal estrela remanescente. Suas descobertas, que são relatados na outubro 2014 edição do The Astronomical Journal, têm implicações importantes para a evolução de estrelas massivas.
Um dos desafios da astrofísica é identificar qual estrela produz que supernova. Isto é particularmente problemático para supernovas sem hidrogénio, que são chamados tipos Ib ou Ic, porque os progenitores ainda tem que ser detectada directamente.
A pergunta final é: "Como estrelas progenitoras retirar seus envelopes ricos em hidrogênio durante a sua evolução?" Dois mecanismos concorrentes foram propostos. Uma hipótese de que um forte vento produzido por uma estrela muito massiva sopra as camadas externas de hidrogênio, enquanto o outro sugere que uma estrela companheira binária gravitacionalmente ligadas remove as camadas externas. O último caso, não necessita de uma estrela muito massiva. Porque estes dois cenários prever muito diferentes estrelas progenitoras, a detecção direta do progenitor para este tipo de supernova pode fornecer pistas definitivas sobre o caminho evolutivo preferido.
Quando jovem supernova Tipo Ib iPTF13bvn foi descoberto na galáxia espiral próxima NGC 5806, os astrônomos esperavam encontrar seu progenitor. Inspeção das imagens do HST disponíveis, de fato, revelar um objeto, fornecendo o otimismo de que a primeira supernova progenitor livre de hidrogênio seriam finalmente identificado. Devido a tonalidade azul do objeto, foi inicialmente sugerido que o objeto era um muito quente muito grande estrela, evoluiu com uma estrutura compacta, chamada de "Wolf-Rayet" estrela. (Usando modelos de tais estrelas, um grupo com sede em Genebra, foi capaz de reproduzir o brilho ea cor do objeto pré-explosão com uma estrela Wolf-Rayet, que nasceu com mais de 30 vezes a massa do Sol e morreu com 11 vezes os massa solar.)
Imagem na parte superior da página mostra galáxia espiral NGC5806 superior esquerdo: imagem ampliada de supernova iPTF13bvn logo após a explosão. Parte inferior esquerda: imagem HST tomada antes da explosão. Progenitor de iPTF13bvn foi identificado. Direita: Galáxia espiral NGC5806 superior esquerdo: imagem de supernova iPTF13bvn Ampliado logo após a explosão. Parte inferior esquerda: imagem HST tomada antes da explosão. Progenitor de iPTF13bvn foi identificado. (Crédito da imagem: Iair Arcavi, Weizmann Institute of Science, PTF)
"Com base em tais sugestões, decidimos verificar se uma estrela tão grande é consistente com a evolução brilho supernova", diz Melina Bersten de Kavli IPMU que liderou a investigadora. No entanto, os resultados são inconsistentes com uma estrela Wolf-Rayet; a estrela de explosão deve ter sido apenas quatro vezes a massa do Sol, que é muito menor do que uma estrela Wolf-Rayet. "Se a massa era tão baixa ea supernova faltava hidrogênio, nossa conclusão imediata é que o progenitor era parte de um sistema binário", acrescenta Bersten.
Uma vez que o problema exige uma solução mais elaborada, a equipa estabelecido para simular a evolução de um sistema binário com a transferência de massa, a fim de determinar uma configuração que pode explicar todos os elementos de observação (um objecto pré-explosão azul com uma massa relativamente baixa desprovida de hidrogênio). "Testamos várias configurações e veio com uma família de soluções possíveis", explica Omar Benvenuto de IALP, Argentina. "É interessante notar que o processo de transferência de massa determina as propriedades de observação da estrela de explosão, o que permite que as soluções adequadas para ser derivada mesmo se a massa das estrelas é variada," adiciona Benvenuto. A equipe escolheu o caso em que duas estrelas nascem com 20 e 19 vezes a massa do Sol O processo de transferência de massa faz com que a estrela maior de reter apenas quatro vezes a massa solar antes de explodir. Mais importante ainda, a estrela menor pode armadilha parte da massa transferida, tornando-se uma estrela muito brilhante e quente.
A existência de uma estrela quente que fornecem fortes evidências para o modelo binário apresentado por Bersten e colaboradores. Felizmente, tal previsão pode ser testado diretamente uma vez que a supernova desaparece porque o companheiro quente deve tornar-se evidente. "Nós solicitou e obteve o tempo de observação com o Hubble para procurar a estrela companheira em 2015", comenta Gaston Folatelli de Kavli IPMU. "Até lá, temos de esperar pacientemente para ver se conseguimos identificar o progenitor de uma supernova livre de hidrogênio, pela primeira vez," Bersten acrescenta.
Nenhum comentário:
Postar um comentário