Imagens nítidas obtidas pelo Telescópio Espacial Hubble confirmam que três supernovas descoberto há vários anos explodiu no vazio escuro do espaço intergaláctico, tendo sido arremessados de suas galáxias domésticos milhões ou bilhões de anos anteriores. A maioria das supernovas são encontradas dentro de galáxias que contêm centenas de bilhões de estrelas, um dos quais pode explodir por século por galáxia.
Estas supernovas solitárias, no entanto, foram encontrados entre as galáxias em três grandes grupos de vários milhares de galáxias cada. Vizinhos mais próximos das estrelas foram provavelmente 300 anos-luz de distância, cerca de 100 vezes mais longe do que estelar mais próximo vizinho do nosso sol, Proxima Centauri, 4.24 anos-luz distante.
Tais supernovas solitários raros fornecer uma pista importante para o que existe nos vastos espaços vazios entre as galáxias, e pode ajudar os astrônomos a entender como aglomerados de galáxias formaram e evoluíram ao longo da história do universo.
Os mundos solitários líder do estudo, lembrou Melissa Graham, da Universidade da Califórnia, Berkeley, pós-doutorado e ávido fã de sci-fi, da estrela fictícia Thrial, que, no romance Iain Banks contra um fundo escuro, encontra-se um milhão de anos-luz a partir de qualquer outra estrela. Um de seus planetas habitados, Golter, tem um céu noite quase sem estrelas.
Quaisquer planetas ao redor dessas estrelas intracluster - todas as estrelas velhas e compactas que explodiram em que são chamados de supernovas do Tipo Ia - foram, sem dúvida destruído pelas explosões, mas, como Golter, teria tido um céu noturno empobrecido de estrelas brilhantes, disse Graham. A densidade de estrelas dentro de clusters é de cerca de um milionésimo o que vemos da Terra.
"Teria sido um fundo bastante escuro, de fato", disse ela, "povoado apenas pelos ocasionais blobs tênues e difusos das galáxias mais próximas e mais brilhantes".
Graham e seus colegas - David Sand of Texas Tech University, em Lubbock, Dennis Zaritsky da Universidade do Arizona em Tucson e Chris Pritchet da Universidade de Victoria, em British Columbia - irá relatar a sua análise das três estrelas em um documento a ser apresentado sexta-feira , 5 de junho, em uma conferência sobre supernovas na Universidade Estadual da Carolina do Norte em Raleigh. Seu papel também foi aceito pelo Astrophysical Journal.
O novo estudo confirma a descoberta entre 2008 e 2010 de três supernovas aparentemente hostless pela Pesquisa Perto Cluster Multi-Epoch usando o Hawaii França Canadá-Telescope em Mauna Kea, no Havaí. O CFHT foi incapaz de descartar um fraco galáxia hospedagem estas supernovas. Mas a sensibilidade e resolução das imagens na câmera avançada do telescópio espacial de Hubble são 10 vezes melhor e mostram claramente que as supernovas explodiu no espaço vazio, longe de qualquer galáxia. Assim, eles pertencem a uma população de estrelas solitárias que existem na maioria, se não todos os aglomerados de galáxias, Graham disse
Enquanto estrelas e supernovas normalmente residem nas galáxias, galáxias situadas em grandes aglomerados experimentar forças gravitacionais essa chave afastado cerca de 15 por cento das estrelas, de acordo com uma pesquisa recente. Os agrupamentos têm tanta massa, porém, que as estrelas deslocadas permanecem gravitacionalmente ligadas dentro das regiões intracluster escassamente povoadas.
Uma vez disperso, estas estrelas solitárias são demasiado fraca para ser vista individualmente, a menos que eles explodem como supernovas. Graham e seus colegas estão à procura de brilhantes supernovas no espaço dentro de clusters como traçadores para determinar a população de estrelas invisíveis. Essa informação fornece pistas sobre a formação e evolução de estruturas de grande escala no universo.
"Nós fornecemos a melhor evidência até agora de que as estrelas de intracluster realmente não explodem como supernovas do Tipo Ia", disse Graham, "e confirmou que as supernovas hostless pode ser usado para rastrear a população de estrelas dentro de clusters, o que é importante para estender esta técnica para mais distante "clusters.
Graham e seus colegas também descobriram que uma quarta estrela de explosão descoberto por CFHT parece estar dentro de uma região do vermelho, redondo, que poderia ser uma pequena galáxia ou um aglomerado globular. Se a supernova é na verdade parte de um aglomerado globular, marca a primeira vez que uma supernova foi confirmado para explodir dentro destes pequenos aglomerados densos, com menos de um milhão de estrelas. Todos os quatro supernovas estavam em aglomerados de galáxias que sentam-se sobre um bilhão de anos-luz da Terra.
"Desde há muito menos estrelas em aglomerados globulares, apenas uma pequena fração do supernovas são esperados para ocorrer em aglomerados globulares", disse Graham. "Este pode ser o primeiro caso confirmado, e pode indicar que a fração de estrelas que explodem como supernovas é maior tanto em galáxias de pequena massa ou aglomerados globulares."
Graham disse que a maioria dos modelos teóricos para supernovas Tipo Ia envolver um sistema estelar binário, por isso as estrelas que explodem teria tido um companheiro ao longo de suas vidas.
"Esta não é uma história de amor, embora," ela acrescentou. "O companheiro ou era uma anã branca de menor massa que, eventualmente, chegou muito perto e foi tragicamente fragmentada em um anel que foi canibalizados pela estrela primária, ou uma estrela normal a partir do qual a estrela anã branca primário roubou goles de gás a partir de suas camadas exteriores . De qualquer maneira, esta transferência de material causado o primário para tornar-se instável em massa e explodir como uma supernova Tipo Ia. "
Em março deste ano, os cientistas que usam as WM Keck Observatory e telescópios Pan-STARRS1 no Havaí descobriu uma estrela mostrado na imagem no topo da página que quebra o recorde de velocidade galáctica, viajando a uma velocidade de cerca de 1.200 quilômetros por segundo ou 2,7 milhões milhas por hora. Esta velocidade é tão alta, a estrela vai escapar a gravidade da nossa galáxia. Em contraste com as outras estrelas não ligados conhecidas, a equipe mostrou que esta estrela compacta foi ejetado de um binário extremamente apertado por uma explosão de supernova termonuclear.
Estrelas como o Sol é obrigado a nossa Galáxia e orbitar seu centro com velocidades moderadas. Apenas algumas chamadas estrelas de hipervelocidade são conhecidos por viajar com velocidades tão altas que eles sejam liberados, o que significa que não irá orbitar a galáxia, mas em vez disso irá escapar de sua gravidade para passear espaço intergaláctico.
Um encontro próximo com o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea é normalmente presume o mecanismo mais plausível para chutar estas estrelas da galáxia.
Uma equipe de astrônomos liderada por Stephan Geier (Observatório Europeu do Sul, Garching) observaram a conhecida estrela de alta velocidade saber como US 708 com o instrumento Echellette Espectrógrafo e Imager no 10 metros, telescópio Keck II para medir a sua distância e velocidade ao longo da nossa linha de visão. Ao combinar cuidadosamente medidas de posição a partir de arquivos digitais com posições mais recentes medidas a partir de imagens tiradas durante o curso do inquérito Pan-STARRS1, eles foram capazes de derivar a componente tangencial da velocidade da estrela (em toda a nossa linha de visão).
Colocar as medidas em conjunto, a equipe determinou a estrela está se movendo a cerca de 1.200 quilômetros por segundo - muito mais elevados do que as velocidades das estrelas conhecidas anteriormente na galáxia da Via Láctea. Mais importante ainda, a trajetória de US 708 significa que o buraco negro supermassivo no centro da galáxia não poderia ser a fonte de extrema velocidade do US 708.
US 708 tem outra propriedade peculiar em contraste marcante com outras estrelas de hipervelocidade: é uma rotação rápida, estrela de hélio compacto provavelmente formada pela interacção com um companheiro próximo. Assim, US 708 poderia ter originalmente residia em um sistema binário de ultra compacto, a transferência de hélio a uma companheira anã branca massiva, em última análise, provocando uma explosão termonuclear de um tipo Ia supernova. Neste cenário, o companheiro sobrevivo, ou seja, US 708, foi violentamente ejetado do binário interrompido como resultado, e agora está viajando com extrema velocidade.
Estes resultados fornecem evidência observacional de uma ligação entre estrelas de hélio e termonuclear supernovas, e é um passo para a compreensão dos sistemas progenitoras dessas explosões misteriosas.
O Galaxy diário via Universidade da Califórnia / Berkeley e WM Keck Observatory
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