Otro primer ejemplo de astronomía.
Por primera vez, un equipo de astrónomos ha capturado el final de la vida de una estrella supergigante roja en tiempo real.Vieron la estrella contraerse con dolor de muerte antes de que finalmente explotara en una supernova.
Y sus observaciones contradicen las ideas previas sobre cómo se comportan las supergigantes rojas antes de explotar.
Un equipo de astrónomos observó cómo se desarrollaba el drama a través de dos observatorios en Hawái.Fan estrellasHaleakala, Maui,Observatorio WM Keken la isla hawaiana de MaunakiaSus observaciones fueron parte de la investigación transitoria del Young Supernova Experiment (YSE).Observaron una explosión de supernova, denominada SN 2020tlf, durante los últimos 130 días previos a la explosión.
“¡Por primera vez, hemos visto explotar una supergigante roja!”
Wynn Jacobson-Galán, UC Berkeley
El título del artículo que anunciaba el descubrimiento era “Último minuto.I. Emisión Tipo II Supernova Pre-2020tlf Emisión de precursores, expansión de la envolvente y pérdida de masa mejorada.”El artículo ha sido publicado en The Astrophysical Journal y el autor principal es Wynn Jacobson-Galán, investigador de posgrado de la NSF en UC Berkeley.
“Este es un gran avance en nuestra comprensión de lo que hacen las estrellas gigantes justo antes de morir”, dijo Jacobson-Galán.presione soltar.“La detección directa de la actividad previa a la supernova en una supergigante roja nunca se ha observado en una supernova normal de tipo II.¡Hemos visto explotar a una supergigante roja por primera vez!”.
“Es como mirar una bomba de tiempo”.
Raffaella Margutti, Universidad de California en Berkeley
El descubrimiento se remonta al verano de 2020. En ese momento, la luminosidad de esta estrella ancestral aumentó dramáticamente.Pan-STARRS detectó su brillo y en el otoño la estrella explotó en SN 2020tlf.supernovaSupernova tipo II, donde las estrellas masivas explotan después de sufrir un colapso repentino.
El equipo capturó el primer espectro de una supernova utilizando un espectrómetro de imágenes de baja resolución (LRIS) en el Observatorio Keck.Los datos de LRIS mostraron materia periestelar alrededor de la estrella cuando explotó.El material parece haber sido visto por Pan-STARRS en erupción en el verano antes de que explotara la estrella.
La autora principal, Raffaella Margutti, profesora asociada de astronomía en UC Berkeley, dijo: “Kek ha sido fundamental para proporcionar evidencia directa de que las estrellas masivas están en transición a explosiones de supernova.“Es como mirar una bomba de relojería.Nunca hemos visto una actividad tan violenta como la que hemos visto colapsar y arder en una supergigante roja moribunda, provocando una emisión tan luminosa”.
Después de la explosión, el equipo recurrió a otros equipos de Keck para continuar con la observación.Según los datos del espectrógrafo Deep Imaging and Multi-Object (DEIMOS) y el espectrógrafo Echllette de infrarrojo cercano (NIRES), la estrella progenitora es diez veces más masiva que el Sol.Esta estrella se encuentra en la galaxia NGC 5731, a unos 120 millones de años luz de distancia.
Las observaciones del equipo han dado lugar a nuevos conocimientos sobre las supernovas de tipo II y sus antepasados.Antes de estas observaciones, nadie había visto una supergigante roja sufrir una erupción tan poderosa antes de explotar con tal pico de luminosidad.Estaban mucho más tranquilos en los últimos días, como si estuvieran aceptando su destino.
Las supergigantes rojas liberan materia antes de que sus núcleos se descompongan.Sin embargo, sus emisiones ocurren en escalas de tiempo mucho más largas que SN 2020tlf.Esta supernova emitió materia periestelar (CSM) durante 130 días antes de colapsar, lo cual es un poco misterioso.El destello brillante antes de que explote la estrella está relacionado de alguna manera con el CSM emitido, pero el equipo de investigadores no está seguro de cómo interactuaron todos.
La considerable variabilidad de la estrella que conduce a su colapso es un misterio.Un poderoso estallido de luz de una estrella antes de que explote sugiere que algo desconocido está sucediendo en su estructura interna.Cualesquiera que sean estos cambios, la estrella colapsa y libera enormes cantidades de gas antes de explotar.
En su artículo, los autores analizan las causas de la erupción de gas.Una posibilidad es la pérdida de masa debido a las ondas que ocurren en etapas posteriores de la evolución estelar.ese “… ocurre cuando la excitación de ondas gravitacionales por combustión de oxígeno o neón en los últimos años antes de la SN puede inyectar energía en la capa estelar exterior, resultando en una envoltura expandida y/o episodios de pérdida de masa explosiva”. escribe.Sin embargo, los modelos actuales impulsados por ondas no coinciden con la desgasificación de estrellas progenitoras.Coinciden con el radio de la estrella circular durante los últimos 130 días, pero no con el estallido de luminosidad.
En la conclusión del artículo, el autor resume brevemente el contenido.“Dado el rango de masa global derivado del espectro de la nebulosa, la mayor pérdida de masa y la emisión de precursores probablemente sean el resultado de inestabilidades profundamente arraigadas en el interior estelar, muy probablemente asociadas con la fase final de la combustión nuclear.La deposición de energía de las ondas gravitacionales generadas durante la fase de combustión de neón/oxígeno o los destellos de silicio durante los últimos ~130 días del progenitor pueden haber emitido material estelar detectado tanto en el flujo previo a la explosión como en los espectros SN tempranos”.
Si hubiera una supernova que se comportara así, habría más.Los resultados de la investigación del equipo incluyen las siguientes encuestas:experimento de supernova jovenLas investigaciones temporales ahora tienen una forma de descubrir más en el futuro.Sabemos que si las encuestas encuentran más estrellas que emiten material como este, tendremos que vigilarlas para ver si colapsan y explotan.
“Estoy muy entusiasmado con todos los nuevos hechos ‘desconocidos’ que ha revelado este descubrimiento”, dijo Jacobson-Galán.”La detección de más eventos como SN 2020tlf afectará drásticamente la forma en que definimos el último mes de la evolución estelar, y combinaremos observadores y teóricos para desentrañar el misterio de cómo las estrellas gigantes pasan los últimos momentos de sus vidas. Trabajaremos para lograrlo”.
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CitaciónWV Jacobson-Galánet al2022ApJ92415. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac3f3a