Estrellas enanas blancas hiperrápidas proporcionan pistas para comprender las supernovas         

 

Por RIKEN

06 de mayo de 2022.

Crédito: Pixabay/CC0 Dominio público

 

Los científicos del RIKEN Cluster for Pioneering Research han utilizado modelos informáticos para mostrar cómo evolucionaría un tipo hipotético de supernova en la escala de miles de años, dando a los investigadores una forma de buscar ejemplos de supernovas de este modelo, conocido como "D6".

 

Las supernovas son importantes para la cosmología, ya que un tipo, Ia, se usa como una "vela estándar" que permite medir la distancia y, de hecho, se usaron para las mediciones que mostraron, sorprendentemente para los observadores iniciales, que la expansión del Universo se está acelerando. En general, se acepta que las supernovas de tipo Ia surgen de la explosión de estrellas degeneradas conocidas como enanas blancas, estrellas que han quemado su hidrógeno y se han reducido a objetos compactos, pero el mecanismo que causa las explosiones no se comprende bien.

 

Recientemente, el descubrimiento de enanas blancas que se mueven extremadamente rápido ha agregado credibilidad a un mecanismo  propuesto para el origen de estas supernovas, D6. En este escenario, una de las dos enanas blancas en un sistema binario sufre lo que se conoce como una "doble detonación", donde primero explota una capa superficial de helio y luego enciende una explosión más grande en el núcleo de carbono-oxígeno de la estrella. Esto lleva a la destrucción de la estrella, y la compañera, repentinamente liberada de la atracción gravitacional de la estrella en explosión, es lanzada a gran velocidad.

 

Sin embargo, se sabe muy poco acerca de qué forma tendría el remanente de tal evento mucho después de la explosión inicial. Para  explorar esto, el equipo decidió simular la evolución a largo plazo, en forma de remanente de supernova, durante miles de años después de la explosión. De hecho, pudieron observar algunas características en el sistema progenitor que serían específicas de este escenario, ofreciendo así una forma de probar la física de las supernovas, incluida una "sombra" o parche oscuro rodeado por un anillo brillante. También concluyeron que los remanentes de explosiones de tipo Ia no son necesariamente simétricos, como comúnmente se cree.

 

Según Gilles Ferrand, primer autor del estudio, "la explosión de la supernova D6 tiene una forma específica. No estábamos seguros de que sería visible en el remanente mucho después del evento inicial, pero en realidad descubrimos que hay una forma específica", firma que todavía podemos ver miles de años después de la explosión".

 

Shigehiro Nagataki, líder del Laboratorio Astrofísico del Big Bang en RIKEN, dice: "Este es un hallazgo muy importante, porque podría tener un impacto en el uso de las supernovas Ia como criterios cósmicos. Alguna vez se creyó que se originaban a partir de un solo fenómeno, pero si son diversos, entonces podría requerir una reevaluación de cómo las usamos".

 

Ferrand continúa: "En el futuro, planeamos aprender cómo calcular con mayor precisión la emisión de rayos X, teniendo en cuenta la composición y el estado del plasma impactado, para poder hacer comparaciones directas con las observaciones. Esperamos que nuestro artículo proporcione nuevas ideas para los observadores, de qué buscar en los remanentes de supernova".

 

La investigación, realizada en conjunto con un grupo internacional que incluye investigadores de la Universidad de Manitoba, se publicó en The Astrophysical Journal.

 

Fuente:

https://phys.org/news/2022-05-hyperfast-white-dwarf-stars-clues.html