Supernovas super luminosas são as explosões mais brilhantes do universo. Em apenas alguns meses, uma supernova super luminosa pode liberar tanta energia quanto nosso Sol em toda a sua vida útil. E no auge, pode ser tão brilhante quanto uma galáxia inteira.
Uma das supernovas super luminosas mais estudadas (SLSN) é chamada SN 2006gy. Sua origem é incerta, mas agora pesquisadores suecos e japoneses dizem que podem ter descoberto o que a causou: uma interação cataclísmica entre uma anã branca e seu parceiro massivo.
O SN 2006gy fica a cerca de 238 milhões de anos-luz de distância, na constelação de Perseu. Está na galáxia espiral NGC 1260. Foi descoberto em 2006 como o nome mostra e foi estudado por equipes de astrônomos usando o Observatório de Raios-X Chandra, o Observatório Keck e outros.
"Foi uma explosão verdadeiramente monstruosa, cem vezes mais enérgica que uma supernova típica".
Nathan Smith, UC Berkeley
Quando o SN 2006gy foi descoberto, Nathan Smith, da UC Berkeley, liderava uma equipe de astrônomos da UC e da Universidade do Texas em Austin. "Foi uma explosão verdadeiramente monstruosa, cem vezes mais enérgica que uma supernova típica", disse Smith. “Isso significa que a estrela que explodiu pode ter a massa que uma estrela consegue, cerca de 150 vezes a do sol. Nós nunca vimos isso antes. "
Esses tipos de estrelas existiam principalmente no Universo primitivo, pensavam os astrônomos na época. Portanto, testemunhar essa explosão deu aos astrônomos uma visão rara de um aspecto do Universo primitivo.
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Não foi apenas a produção de energia do SN 2006gy que atraiu a atenção. O SLSN exibe algumas linhas de emissão curiosas que intrigaram os astrônomos. Agora, uma equipe de pesquisadores acha que descobriu o que está por trás do SN 2006gy. O artigo deles é intitulado "Uma supernova do tipo Ia no coração do SN transitório superluminoso 2006gy". É publicado na revista Science.
A equipe inclui pesquisadores da Universidade de Estocolmo, na Suécia, e colegas da Universidade de Kyoto, da Universidade de Tóquio e da Universidade de Hiroshima. A equipe viu linhas de emissão de ferro que só apareceram cerca de um ano após a supernova. Eles exploraram vários modelos para explicar o fenômeno e se estabeleceram em um.
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“Ninguém havia testado para comparar espectros de ferro neutro, ou seja, ferro que todos os elétrons retinham, com as linhas de emissão não identificadas no SN 2006gy, porque o ferro é normalmente ionizado (um ou mais elétrons removidos). Tentamos e vimos com entusiasmo como as linhas se alinhavam exatamente como no espectro observado ”, diz Anders Jerkstrand, Departamento de Astronomia da Universidade de Estocolmo.
"Tornou-se ainda mais empolgante quando descobriu-se rapidamente que quantidades muito grandes de ferro eram necessárias para formar as linhas - pelo menos um terço da massa do Sol -, o que descartou diretamente alguns cenários antigos e, em vez disso, revelou um novo".
O novo envolveu uma estrela passando por supernova e interagindo com uma densa camada preexistente de material circunstancial.
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De acordo com os resultados da equipe, o SN 2006gy começou como uma estrela dupla. Uma estrela era uma anã branca semelhante em tamanho à Terra. A segunda era uma estrela maciça, rica em hidrogênio, do tamanho de todo o nosso Sistema Solar. O par estava em uma órbita apertada.
A estrela maior estava nos estágios posteriores da evolução e estava se expandindo à medida que novo combustível era inflamado. À medida que o envelope se expandia, a anã branca foi atraída para a estrela maior, espiralando em direção ao centro.
Durante a espiral da anã branca, a estrela mais massiva expeliu parte de seu envelope. Isso aconteceu menos de um século antes da supernova. Eventualmente, a anã branca alcançou o centro e tornou-se instável. Depois explodiu como uma supernova do tipo Ia. Quando a supernova explodiu, o material bateu no envelope expulso. Essa colisão titânica produziu a extrema emissão de luz do SN 2006gy e curiosas linhas de emissão.
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"Que uma supernova tipo Ia parece estar por trás do SN 2006gy vira de cabeça para baixo no que a maioria dos pesquisadores acredita", diz Anders Jerkstrand.
"O fato de uma anã branca poder estar em órbita próxima com uma estrela maciça rica em hidrogênio e explodir rapidamente ao cair no centro, fornece novas informações importantes para a teoria da evolução de estrelas duplas e as condições necessárias para uma anã branca explodir."
O SN 2006gy foi extremamente brilhante, mas outros chegaram perto.
Outra supernova, SN 2005ap, era mais brilhante que a SN 2006gy, mas apenas no auge. O pico de brilho do SN 2005ap durou apenas alguns dias. Depois, há o SN 2015L (também chamado ASASSN-15lh), que foi ainda mais brilhante. Embora parecesse ser uma supernova superluminosa, sua natureza ainda é contestada. No pico de brilho, o SN 2015L era 570 bilhões de vezes mais brilhante que o Sol e 20 vezes mais brilhante que a luz combinada emitida pela Via Láctea.
Mais:
- Press Release: Novas idéias sobre as explosões mais brilhantes do Universo
- Trabalho de Pesquisa: Uma supernova do tipo Ia no coração do SN transitório superluminoso 2006gy
- Wikipedia: Supernovas Superluminosas