Hubble da NASA encontra Supernovas em 'lugar errado na hora errada "
Os cientistas ficaram fascinados por uma série de estrelas incomuns explodindo além dos confins de suas galáxias. Uma nova análise de 13 supernovas - incluindo os dados arquivados do Telescópio Espacial Hubble da NASA - está ajudando os astrônomos explicar como algumas estrelas jovens explodiram mais cedo do que o esperado, lançando-os seus pares um lugar solitário, longe de suas galáxias hospedeiras.
É um mistério complicado de sistemas binários de estrelas, galáxias em fusão, e os buracos negros individuais, que começou em 2000, quando a primeiro supernova foi descoberta, de acordo com estudo líder Ryan Foley, da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign. "Esta história tem tido muitas voltas e mais voltas, e eu fiquei surpreendido a cada passo do caminho", disse ele. "Sabíamos que estas estrelas tinham que estar longe de ser a fonte de sua explosão como supernovas e queria saber como elas chegaram a suas casas atuais."
Foley pensava que as estrelas condenadas, de alguma forma migraram para os seus lugares de descanso final. Para provar a sua ideia, ele estudou os dados do Observatório Lick, na Califórnia e no M. Keck Observatory W. e o telescópio Subaru, tanto no Havaí, para determinar quão rápido as estrelas estavam viajando.
Para sua surpresa, descobriu que as estrelas condenadas foram fechando ao longo de mais ou menos na mesma velocidade que as estrelas que foram atiradas para fora da nossa galáxia Via Láctea por seu buraco negro supermassivo central, em mais de 5 milhões de milhas (7 milhões de quilômetros) por hora . O astrônomo, em seguida, voltou sua atenção para as galáxias em envelhecimento na área das supernovas o excesso de velocidade. Estudando imagens de arquivo do Hubble, ele confirmou que muitos são enormes galáxias elípticas que foram objecto de fusão ou tinham recentemente se fundido com outras galáxias. As pistas são os restos rasgados de uma galáxia canibalizados.
Outras observações forneceram evidências circunstanciais para tais encontros, mostrando que os núcleos de muitas destas galáxias tinham buracos negros supermassivos ativos alimentados pela colisão. Muitas das galáxias também residem em ambientes densos no centro de aglomerados de galáxias, uma área nobre para as fusões. A pista reveladora foi fortes faixas de poeira penetrantes através dos centros de vários deles.
A localização das supernovas em relação às galáxias antigas indica que as estrelas originais deve ter sido muito velhas. E se as estrelas eram velhas, então elas devem ter tido companheiros com eles que forneceram material suficiente para desencadear uma explosão de supernova.
Como é que um sistema duplo de estrelas escapam dos limites de uma galáxia?
Foley a hipótese de que um par de buracos negros supermassivos em galáxias que se fundem pode fornecer o estilingue gravitacional ao foguete que lança as estrelas binárias no espaço intergaláctico. Observações do Hubble revelam que quase todas as galáxias tem um buraco negro maciço em seu centro. De acordo com o cenário de Foley, depois que duas galáxias se fundem, seus buracos negros migrar para o centro da nova galáxia, cada um com uma fuga de um aglomerado de estrelas. Como os buracos negros dançam em torno de si, lentamente ficando mais perto, uma das estrelas binárias em interage com os buracos negros que podem vagar perto demais para o outro buraco negro.
Muitas destas estrelas vai ser arremessado para longe, e as estrelas ejetadas vai em sobreviver sistemas binários que irá orbitar ainda mais após o encontro, o que acelera a fusão.
"Com um único buraco negro, ocasionalmente, uma estrela vai andar muito próximo a ele e ter uma interação extremo", disse Foley. "Com dois buracos negros, existem dois reservatórios de estrelas sendo arrastado perto de outro buraco negro. Isso aumenta drasticamente a probabilidade de que uma estrela é ejetada." Enquanto o buraco negro no centro da Via Láctea pode ejetar uma estrela em torno de um século, um buraco negro supermassivo binário pode expulsar 100 estrelas por ano.
Depois de ser expulso da galáxia, as estrelas binárias se aproximam juntas, como suas órbitas continuar a acelerar, o que acelera processo de envelhecimento das estrelas binárias. As estrelas binárias serão prováveis anãs brancas, que são queimadas todo o combustível destas estrelas. Eventualmente, as anãs brancas chegam perto o suficiente para que uma seja rasgada por forças de maré. Como material da estrela morta é rapidamente despejado sobre a estrela sobrevivente, uma explosão ocorre, fazendo com que ocorra a supernova.
O tempo que leva para que uma destas estrelas ejetadas explodam é relativamente curto, cerca de 50 milhões de anos. Normalmente, estes tipos de estrelas binárias levar um longo tempo para se fundir, provavelmente muito mais do que a idade do universo, que é mais de 13 bilhões de anos.
Enquanto os cientistas acreditam ter encontrado o que faz com que essas supernovas sejam proscrito, alguns mistérios permanecem sem solução, como por que eles são invulgarmente fracos. Estas supernovas produziu mais de cinco vezes mais cálcio do que outras explosões estelares. Normalmente, explosões de supernovas têm energia suficiente para criar elementos mais pesados, como ferro e níquel, e em detrimento de produzir o cálcio mais leve. No entanto, para estas explosões atípicas, na cadeia de fusão acaba parando no meio do caminho, deixando lotes de cálcio e muito pouco ferro.
"Tudo aponta para uma explosão fraca", disse Foley. "Sabemos que essas explosões têm menor energia cinética e menos luminosidade de supernovas típica. Eles também parecem ter menos massa ejetada, ao passo que uma explosão mais enérgica deve desvincular completamente a estrela."
Os resultados aparecem na edição dos Monthly Notices da Royal Astronomical Society.
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