O ponto azul indica a localização de SN2019yvq em uma galáxia relativamente próxima a 140 milhões de anos-luz da Terra. Crédito:Northwestern University
Pela segunda vez, astrofísicos avistaram um espetacular flash de luz ultravioleta (UV) acompanhando a explosão de uma anã branca.
Um tipo extremamente raro de supernova, o evento está preparado para oferecer insights sobre vários mistérios de longa data, incluindo o que causa a explosão das anãs brancas, como a energia escura acelera o cosmos e como o universo cria metais pesados, como o ferro.
"O flash ultravioleta está nos dizendo algo muito específico sobre como essa anã branca explodiu, "disse o astrofísico da Northwestern University Adam Miller, quem liderou a pesquisa. "Conforme o tempo passa, o material explodido se move para longe da fonte. À medida que o material se torna mais fino, podemos ver cada vez mais profundamente. Depois de um ano, o material será tão fino que veremos todo o caminho até o centro da explosão. "
Nesse ponto, Miller disse, sua equipe saberá mais sobre como esta anã branca - e todas as anãs brancas, que são resquícios densos de estrelas mortas - exploda.
O artigo será publicado em 23 de julho na Astrophysical Journal .
Miller é bolsista do Centro de Exploração e Pesquisa Interdisciplinar em Astrofísica (CIERA) da Northwestern e diretor do Programa de Bolsas de Estudo de Ciência de Dados da Corporação de Pesquisa Legado de Espaço e Tempo (LSST).
Evento comum com uma reviravolta rara
Usando o Zwicky Transient Facility na Califórnia, os pesquisadores descobriram a supernova peculiar pela primeira vez em dezembro de 2019 - apenas um dia depois de sua explosão. O evento, apelidado de SN2019yvq, ocorreu em uma galáxia relativamente próxima localizada a 140 milhões de anos-luz da Terra, muito perto da cauda da constelação de Draco em forma de dragão.
Dentro de horas, astrofísicos usaram o Observatório Neil Gehrels Swift da NASA para estudar o fenômeno em comprimentos de onda ultravioleta e de raios-X. Eles imediatamente classificaram SN2019yvq como uma supernova Tipo Ia (pronuncia-se "um-A"), um evento bastante frequente que ocorre quando uma anã branca explode.
"Estas são algumas das explosões mais comuns do universo, "Disse Miller." Mas o que é especial é esse flash ultravioleta. Os astrônomos procuraram por isso durante anos e nunca encontraram. Para nosso conhecimento, esta é, na verdade, apenas a segunda vez que um raio ultravioleta foi visto com uma supernova Tipo Ia. "
Mistério aquecido
O raro flash, que durou alguns dias, indica que algo dentro ou perto da anã branca estava incrivelmente quente. Porque as anãs brancas ficam cada vez mais frias à medida que envelhecem, o influxo de calor intrigou os astrônomos.
"A maneira mais simples de criar luz ultravioleta é ter algo muito, muito quente, "Miller disse." Precisamos de algo que seja muito mais quente do que nosso Sol - um fator de três ou quatro vezes mais quente. A maioria das supernovas não são tão quentes, assim você não recebe a radiação ultravioleta muito intensa. Algo incomum aconteceu com esta supernova para criar um fenômeno muito quente. "
Uma supernova tipo Ia capturada anteriormente. Crédito:NASA / CXC / U.Texas
Miller e sua equipe acreditam que esta é uma pista importante para entender por que as anãs brancas explodem, que tem sido um mistério de longa data no campo. Atualmente, existem várias hipóteses concorrentes. Miller está particularmente interessado em explorar quatro hipóteses diferentes, que correspondem à análise de dados de sua equipe de SN2019yvq.
Cenários potenciais que podem fazer com que uma anã branca exploda com um raio ultravioleta:
"Dentro de um ano, "Miller disse, "seremos capazes de descobrir qual dessas quatro é a explicação mais provável."
Insights terríveis
Assim que os pesquisadores souberem o que causou a explosão, eles aplicarão essas descobertas para aprender mais sobre a formação de planetas e a energia escura.
Como a maior parte do ferro do universo é criada por supernovas Tipo Ia, uma melhor compreensão desse fenômeno poderia nos dizer mais sobre nosso próprio planeta. Ferro de estrelas explodidas, por exemplo, formaram o núcleo de todos os planetas rochosos, incluindo a Terra.
"Se você quiser entender como a Terra se formou, você precisa entender de onde veio o ferro e quanto ferro era necessário, "Disse Miller." Compreender as maneiras como uma anã branca explode nos dá uma compreensão mais precisa de como o ferro é criado e distribuído por todo o universo. "
Iluminando a energia escura
As anãs brancas também desempenham um papel enorme na compreensão atual dos físicos sobre a energia escura. Os físicos prevêem que todas as anãs brancas têm o mesmo brilho quando explodem. Assim, as supernovas do Tipo Ia são consideradas "velas padrão, "permitindo que os astrônomos calculem exatamente a que distância as explosões estão da Terra. O uso de supernovas para medir distâncias levou à descoberta de energia escura, uma descoberta reconhecida com o Prêmio Nobel de Física de 2011.
"Não temos uma maneira direta de medir a distância de outras galáxias, "Miller explicou." A maioria das galáxias está se afastando de nós. Se houver uma supernova Tipo Ia em uma galáxia distante, podemos usá-lo para medir uma combinação de distância e velocidade que nos permite determinar a aceleração do universo. A energia escura permanece um mistério. Mas essas supernovas são a melhor maneira de sondar a energia escura e entender o que ela é. "
E ao compreender melhor as anãs brancas, Miller acredita que poderíamos potencialmente entender melhor a energia escura e quão rápido ela faz com que o universo acelere.
"No momento, ao medir distâncias, tratamos todas essas explosões como iguais, ainda temos boas razões para acreditar que existem vários mecanismos de explosão, "disse ele." Se pudermos determinar o mecanismo de explosão exato, achamos que podemos separar melhor as supernovas e fazer medições de distância mais precisas. "
