Figura 1:Las curvas de luz ultravioleta y de luz visible de SLSN Gaia16apd (ciclos abiertos) se muestran junto con las curvas de luz calculadas para la supernova que interactúa con el choque (líneas continuas, del artículo de Tolstov et al.). La luz ultravioleta de Gaia16apd es 3-4 veces más brillante que la luz visible. Crédito:Universidad de Tokio
Un equipo internacional de investigadores ha descubierto una forma de utilizar observaciones en longitudes de onda ultravioleta (UV) para descubrir características sobre supernovas superluminosas que antes eran imposibles de determinar. informa un nuevo estudio publicado en Astrophysical Journal Letters el 3 de agosto, 2017.
El equipo, dirigido por el investigador del proyecto del Instituto Kavli de Física y Matemáticas del Universo (Kavli IPMU) Alexey Tolstov, estudiar las explosiones estelares llamadas supernovas superluminosas (SLSNe), un tipo de supernova extra brillante descubierto en la última década que es de 10 a 100 veces más brillante que las supernovas ordinarias. Recientemente, el equipo se encontró con Gaia16apd en una débil galaxia enana a 1.600 millones de años luz de distancia.
Este SLSNe tenía una extraordinaria emisión de brillo ultravioleta para una supernova de este tipo, pero nadie pudo explicar qué mecanismo de explosión podría producir esa característica. Los teóricos han debatido que Gaia16apd podría encajar en uno de los tres escenarios SLSNe. Estas son la supernova de inestabilidad de pares, tener una gran masa de níquel-56 radiactivo, o una supernova impulsada por magnetar donde habría una estrella de neutrones que gira rápidamente y altamente magnetizada como fuente de energía adicional, o una supernova que interactúa con el choque donde la eyección de la supernova interactuaría con la materia circunestelar densa circundante (Figura 2).
Por lo tanto, los investigadores de Kavli IPMU decidieron simular cada modelo utilizando hidrodinámica de radiación multicolor para estudiar la luz en diferentes colores y rangos de longitudes de onda y ver si alguna de las simulaciones coincidía con la supernova observada. Estas simulaciones produjeron ultravioleta, curvas de luz visible e infrarroja, radio y velocidad fotosférica, lo que permite investigar la aparición de la explosión en cualquier longitud de onda.
Figura 2:Concepción del artista de 3 escenarios populares de SLSN:interacción de choque, supernova impulsada por magnetar y con inestabilidad de pares. Lo más probable es que SLSN Gaia16apd sea una supernova que interactúa con los choques en la que las ondas de choque radiantes producen fácilmente enormes cantidades de luz ultravioleta. Crédito:Universidad de Tokio
No solo descubrieron que Gaia16apd era probablemente una supernova que interactuaba con el choque, Tolstov y su equipo encontraron una manera de modelar tres escenarios diferentes en longitudes de onda UV utilizando la misma técnica numérica. En el futuro, su técnica podría ayudar a los investigadores a identificar el mecanismo de explosión de la supernova que observan.
"El estudio actual da un paso más hacia la comprensión de la física de las supernovas superluminosas y ayuda a identificar el escenario de la explosión. Las observaciones y el modelado más detallado de los objetos peculiares similares a Gaia16apd tienen una gran demanda para descubrir la naturaleza de la explosión. el fenómeno de las supernovas superluminosas, "dijo Tolstov.
El siguiente paso en su investigación será aplicar simulaciones en otros SLSNe, y hacer m más realista
