A supernova brilhante (direita) explode na galáxia UGC 9379, a cerca de 360 milhões de anos-luz da Terra, neste ponto de vista antes-e-depois. A imagem à esquerda foi tomada pelo Sloan Digital Sky Survey, enquanto a imagem da direita foi obtida com um telescópio de 60 polegadas do Observatório Palomar. Crédito: Avishay Gal-Yam, Weizmann Institute of Science
As mais massivas e luminosas estrelas foram suspeitado por muito tempo a ponto de explodir quando morrem, e os astrônomos têm agora a evidência mais direta ainda que esses monstros cósmicos sair com um estrondo.
Estes resultados lançam luz sobre as explosões de estrelas que proporcionam o universo com os ingredientes para planetas e vida, os pesquisadores adicionaram.
Com uma massa mais de 330.000 vezes a da Terra, o sol é responsável por 99,86 por cento da massa total do sistema solar. Mas como as estrelas vão, o sol é um peso leve. Os maiores e mais luminosas estrelas no universo são estrelas Wolf-Rayet, que são mais de 20 vezes a massa do sol e pelo menos cinco vezes mais quentes. Apenas algumas centenas dessas estrelas titan são conhecidos por astrônomos.
O calor intenso de estrelas Wolf-Rayet obriga sua matéria à parte, tornando-as estrelas extremamente ventosos. Eles costumam perder a massa equivalente à da Terra a cada ano, soprando ventos de até 5,6 milhão mph (9 milhões de km / h).
Como estrelas gigantes morrem
Os astrônomos suspeitavam que Wolf-Rayet violentamente auto-destruído como supernovas, as mais poderosas explosões estelares do universo. Essas explosões são brilhantes o suficiente para ofuscar momentaneamente suas galáxias inteiras, e enriquecer as galáxias com elementos pesados que, eventualmente, tornar-se os blocos de construção para os planetas e vida.
No entanto, as quantidades gigantescas de matéria estas estrelas soprar geralmente obscurecer-los completamente, por isso, os cientistas não tinham certeza de como se formam, vivem e morrem.
"Encontrar o tipo de estrela que explodiu, depois que já explodiu, é, naturalmente, um problema difícil, já que a explosão destrói grande parte das informações", disse o autor do estudo Avishay Gal-Yam, um astrofísico do Instituto de Ciência Weizmann, em Israel .
Alguns pesquisadores ainda levantou dúvidas quanto a saber se estrelas Wolf-Rayet detonou como supernovas em tudo. "Alguns modeladores prevêem que estrelas massivas Wolf-Rayet entrará em colapso em um buraco negro" em silêncio ", sem fazer uma supernova luminosa," Gal-Yam disse Space.com.
Agora, pela primeira vez, os cientistas têm a confirmação direta de que uma estrela Wolf-Rayet morreu em uma supernova. Eles detalham suas descobertas em 22 de maio edição da revista Nature.
Os pesquisadores se concentraram em uma supernova chamada SN 2013cu, que explodiu cerca de 360 milhões de anos-luz de distância da Terra, na constelação de Bootes. Esta explosão foi uma supernova Tipo IIb, o que significa que teve lugar após o núcleo de sua estrela ficou sem combustível, caindo em uma pepita extraordinariamente denso em uma fração de segundo e recuperando com uma explosão para fora. O que sobra após essas supernovas ou é uma estrela de nêutrons ou um buraco negro.
A arma fumegante Wolf-Rayet
Ao pesquisar o céu com o intermediário Palomar Transient Factory (IPTF), um projeto que traça o céu com um telescópio montado com um sistema robótico de observação, os pesquisadores descobriram a supernova muito logo depois que aconteceu.
"Nós agora enviar alertas de supernova de alta qualidade para os astrônomos de todo o mundo em menos de 40 minutos", disse o co-autor Peter Nugent, um pesquisador da Universidade da Califórnia, em Berkeley.
Os cientistas se reuniram próximo telescópios terrestres e espaciais em todo o mundo para observar a supernova infantil aproximadamente 5,7 horas e 15 horas depois de ter detonado.
"As capacidades observacionais recentemente desenvolvidos agora nos permitem estudar explodindo estrelas de maneiras que só poderia sonhar antes ", disse Gal-Yam. "Estamos caminhando para estudos em tempo real de supernovas".
A explosão ionizado moléculas vizinhas em um flash ultravioleta, dando-lhes uma carga elétrica. O material ionizado que rodeava a estrela emite luz que "diz-nos a composição elementar do vento, e, portanto, a composição da superfície da estrela, uma vez que foi um pouco antes de explodir", disse Gal-Yam. "Isso é um indício muito forte sobre a natureza da estrela explodindo e como ele evoluiu antes de explodir, e esta é a primeira vez que conseguimos obter essa informação."
Essa oportunidade dura apenas um dia antes de a onda de explosão de supernova varre a ionização distância, Gal-Yam acrescentou.
Esta luz sugeriu o precursor da supernova era um rico em nitrogênio Wolf-Rayet . "Esta é a prova", disse Nugent. "Pela primeira vez, podemos apontar diretamente para uma observação e dizer que este tipo de Wolf-Rayet leva a esse tipo de supernova Tipo IIb."
"Quando eu identificado o primeiro exemplo de uma supernova Tipo IIb , em 1987, eu sonhei que um dia teríamos evidência direta de que tipo de estrela que explodiu ", disse o co-autor Alex Filippenko, um pesquisador da Universidade da Califórnia, em Berkeley. "É refrescante que agora podemos dizer que estrelas Wolf-Rayet são responsáveis, pelo menos em alguns casos."
Estudos futuros poderão analisar mais estrelas Wolf-Rayet, para ver se essas mortes violentas são padrão para eles.
"Se pudermos mostrar que esta é a norma para tais estrelas de grande massa, isso significaria que novas teorias terão que ser desenvolvidos para explicar como você pode fazer um buraco negro e ainda jogar fora um monte de material e muita energia para fazer uma supernova luminosa ", disse Gal-Yam.
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