Imagen del remanente de supernova de envoltura desnuda, Cassiopeia A. Crédito:NASA / CXC / SAO CC BY
Las estrellas masivas terminan sus vidas con explosiones energéticas conocidas como supernovas. Las supernovas de envoltura desnuda muestran rastros débiles o nulos de hidrógeno en sus eyecciones, lo que significa que la estrella pierde la mayor parte o la totalidad de sus capas exteriores ricas en hidrógeno antes de explotar.
Los científicos plantean la hipótesis de que estas estrellas se originan principalmente en sistemas estelares binarios, donde una de las estrellas arranca las capas externas de la otra estrella con su atracción gravitacional, se han hecho muchos esfuerzos para descubrir la estrella compañera restante después de tales supernovas de envoltura desnuda. En algunas encuestas, la estrella compañera se detectó con éxito, pero también hay numerosos casos en los que no se pudo encontrar al acompañante, planteando un serio problema para la hipótesis binaria. El caso más famoso es Cassiopeia A (Cas A), un remanente de supernova de envoltura desnuda que se predice que tendrá un compañero estelar, aunque no se ha encontrado nada en sus explosivas secuelas.
En un estudio recientemente publicado dirigido por el Centro de Excelencia ARC para el Descubrimiento de Ondas Gravitacionales (OzGrav), Los investigadores proponen un nuevo escenario para la creación de estas estrellas solitarias de envoltura desnuda.
El investigador de OzGrav y autor principal del estudio, el Dr. Ryosuke Hirai, explica:"En nuestro escenario, la estrella de envoltura desnuda solía tener una compañera binaria con una masa muy similar a ella. Porque las masas son similares, tienen vidas muy similares, lo que significa que la explosión de la primera estrella ocurrirá cuando la segunda estrella esté cerca de la muerte, también."
En el último millón de años de sus vidas Se sabe que las estrellas masivas se convierten en supergigantes rojas con capas exteriores inestables e hinchadas. Entonces, si la primera supernova del sistema estelar binario golpea a la supergigante roja hinchada, puede quitar fácilmente las capas exteriores, convirtiéndola en una estrella de sobre pelado. Las estrellas se interrumpen después de la supernova, por lo que la estrella secundaria se convierte en una viuda estelar solitaria y parecerá estar soltera cuando explote 1 millón de años después.
Instantáneas de la simulación hidrodinámica del estudio de una supernova chocando contra una estrella supergigante roja. Crédito:Dr. Ryosuke Hirai
Los científicos de OzGrav realizaron simulaciones hidrodinámicas de una supernova que choca con una supergigante roja para investigar cuánta masa se puede eliminar a través de este proceso. Descubrieron que si las dos estrellas están lo suficientemente cerca, la supernova puede quitar casi el 90% de la envoltura, la capa exterior, de la estrella compañera.
"Esto es suficiente para que la segunda supernova del sistema binario se convierta en una supernova de envoltura desnuda, confirmando que nuestro escenario propuesto es plausible, "dice Hirai." Incluso si no está lo suficientemente cerca, todavía puede eliminar una gran fracción de las capas externas, lo que hace que el sobre ya inestable sea aún más inestable, conduciendo a otros fenómenos interesantes como pulsaciones o erupciones ".
Si ocurre el escenario de OzGrav, la envoltura desprendida debería estar flotando como una capa de un solo lado a unos 30 a 300 años luz de distancia del segundo sitio de supernova. Observaciones recientes revelaron que hay, Por supuesto, un caparazón de material ubicado entre 30 y 50 años luz de distancia de Cas A.
Hirai agrega:"Esto puede ser una evidencia indirecta de que Cas A se creó originalmente a través de nuestro escenario, lo que explica por qué no tiene una estrella compañera binaria. Nuestras simulaciones demuestran que nuestro nuevo escenario podría ser una de las formas más prometedoras de explicar el origen de uno de los remanentes de supernova más famosos, Cas A. "
Los científicos de OzGrav también predicen que este escenario tiene una gama mucho más amplia de posibles resultados, por ejemplo, puede producir un número similar de estrellas parcialmente desnudas. En el futuro, Será interesante explorar qué sucede con estas estrellas parcialmente desnudas y cómo podrían observarse.
