La detonación nuclear de la capa de helio de la superficie provocó una onda de choque hacia el interior, y ahora la fusión nuclear de carbono ha comenzado en el centro. Crédito:Instituto de Astronomía, Universidad de tokio
Un equipo internacional de investigadores ha encontrado evidencia de que las explosiones estelares más brillantes de nuestro Universo podrían ser provocadas por la detonación nuclear de helio cerca de la superficie de una estrella enana blanca. Usando Hyper Suprime-Cam montado en el telescopio Subaru, el equipo detectó una supernova de tipo Ia un día después de la explosión, y explicó su comportamiento a través de un modelo calculado utilizando la supercomputadora ATERUI. Este resultado se informó en Naturaleza publicado el 5 de octubre.
Algunas estrellas terminan sus vidas con una gran explosión llamada supernova. Las supernovas más famosas son el resultado de la explosión de una estrella masiva, pero una enana blanca, el remanente de una estrella de masa intermedia como nuestro Sol, también puede explotar. Esto puede ocurrir si la enana blanca es parte de un sistema estelar binario. La enana blanca acumula material de la estrella compañera, luego, en algún momento, podría explotar como una supernova de tipo Ia.
Debido al brillo uniforme y extremadamente alto (aproximadamente 5 mil millones de veces más brillante que el Sol) de las supernovas de tipo Ia, a menudo se utilizan para mediciones de distancias en astronomía. Sin embargo, Los astrónomos todavía están desconcertados por cómo se encienden estas explosiones. Es más, estas explosiones solo ocurren aproximadamente una vez cada 100 años en una galaxia determinada, haciéndolos difíciles de atrapar.
Un equipo internacional de investigadores dirigido por Ji-an Jiang, un estudiante de posgrado de la Universidad de Tokio, e incluyendo investigadores de la Universidad de Tokio, el Instituto Kavli de Física y Matemáticas del Universo (IPMU), Universidad de Kyoto, y el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ), Intenté resolver este problema. Para maximizar las posibilidades de encontrar una supernova de tipo Ia en las primeras etapas, el equipo usó Hyper Suprime-Cam montado en el telescopio Subaru, una combinación que puede capturar un área ultra ancha del cielo a la vez. También desarrollaron un sistema para detectar supernovas automáticamente en la gran cantidad de datos durante la encuesta. lo que permitió descubrimientos en tiempo real y observaciones de seguimiento oportunas.
Esta imagen fue tomada con Hyper Suprime-Cam montada en el telescopio Subaru. Crédito:Universidad de Tokio / NAOJ
Descubrieron más de 100 candidatos a supernovas en una noche con Subaru / Hyper Suprime-Cam, incluidas varias supernovas que solo habían explotado unos días antes. En particular, capturaron una peculiar supernova de tipo Ia al día siguiente de su explosión. Su brillo y variación de color a lo largo del tiempo son diferentes de cualquier supernova de tipo Ia descubierta previamente. Supusieron que este objeto podría ser el resultado de una enana blanca con una capa de helio en su superficie. Encender la capa de helio provocaría una violenta reacción en cadena y provocaría la explosión de toda la estrella. Este peculiar comportamiento se puede explicar totalmente con simulaciones numéricas calculadas utilizando el superordenador ATERUI. "¡Esta es la primera evidencia que apoya firmemente un mecanismo de explosión estelar predicho teóricamente!" dijo Jiang.
Los paneles superiores muestran las primeras observaciones de dos días de una peculiar supernova de tipo Ia, MUSSES1604D, con Subaru / Hyper Suprime-Cam (izquierda y centro) y observaciones de seguimiento con el telescopio Gemini-North aproximadamente un mes después de la primera observación (derecha). Los paneles inferiores muestran las curvas de luz esquemáticas de MUSSES1604D (los círculos verdes indican las etapas en las que se encuentra la supernova durante las observaciones). Crédito:Instituto de Astronomía, la Universidad de Tokio
Este resultado es un paso hacia la comprensión del comienzo de las supernovas de tipo Ia. El equipo continuará probando su teoría contra otras supernovas, detectando más y más supernovas justo después de la explosión. Los detalles de su estudio fueron publicados en Naturaleza el 5 de octubre.
