p A morte de uma estrela massiva em uma galáxia distante 10 bilhões de anos atrás criou uma rara supernova superluminosa que os astrônomos dizem ser uma das mais distantes já descobertas. A explosão brilhante, mais de três vezes mais brilhante que os 100 bilhões de estrelas da Via Láctea combinadas, ocorreu cerca de 3,5 bilhões de anos após o big bang em um período conhecido como "meio-dia cósmico, "quando a taxa de formação de estrelas no universo atingiu seu pico. p As supernovas superluminosas são 10 a 100 vezes mais brilhantes do que uma supernova típica resultante do colapso de uma estrela massiva. Mas os astrônomos ainda não sabem exatamente quais tipos de estrelas dão origem a sua luminosidade extrema ou quais processos físicos estão envolvidos.

p A supernova conhecida como DES15E2mlf é incomum, mesmo entre o pequeno número de supernovas superluminosas que os astrônomos detectaram até agora. Foi detectado inicialmente em novembro de 2015 pela colaboração Dark Energy Survey (DES) usando o telescópio Blanco de 4 metros no Observatório Interamericano de Cerro Tololo, no Chile. Observações de acompanhamento para medir a distância e obter espectros detalhados da supernova foram conduzidas com o Espectrógrafo Multi-Objeto Gemini no telescópio Gemini South de 8 metros.

p A investigação foi conduzida pelos astrônomos da UC Santa Cruz, Yen-Chen Pan e Ryan Foley, como parte de uma equipe internacional de colaboradores do DES. Os pesquisadores relataram suas descobertas em um artigo publicado em 21 de julho no Avisos mensais da Royal Astronomical Society .

p As novas observações podem fornecer pistas sobre a natureza das estrelas e galáxias durante o pico de formação de estrelas. As supernovas são importantes na evolução das galáxias porque suas explosões enriquecem o gás interestelar a partir do qual novas estrelas se formam com elementos mais pesados ​​que o hélio (que os astrônomos chamam de "metais").

p "É importante simplesmente saber que estrelas muito massivas estavam explodindo naquela época, "disse Foley, professor assistente de astronomia e astrofísica na UC Santa Cruz. "O que realmente queremos saber é a taxa relativa de supernovas superluminosas a supernovas normais, mas ainda não podemos fazer essa comparação porque as supernovas normais são muito fracas para serem vistas a essa distância. Portanto, não sabemos se esta supernova atípica está nos dizendo algo especial sobre aquela época de 10 bilhões de anos atrás. "

p Observações anteriores de supernovas superluminosas descobriram que elas normalmente residem em galáxias anãs ou de baixa massa, que tendem a ser menos enriquecidos em metais do que galáxias mais massivas. A galáxia hospedeira de DES15E2mlf, Contudo, é bastante grande, galáxia de aparência normal.

p "A ideia atual é que um ambiente com baixo teor de metal é importante na criação de supernovas superluminosas, e é por isso que eles tendem a ocorrer em galáxias de baixa massa, mas DES15E2mlf está em uma galáxia relativamente massiva em comparação com a galáxia hospedeira típica para supernovas superluminosas, "disse Pan, pesquisador de pós-doutorado na UC Santa Cruz e primeiro autor do artigo.

p Foley explicou que estrelas com menos elementos pesados ​​retêm uma fração maior de sua massa quando morrem, o que pode causar uma explosão maior quando a estrela esgota seu suprimento de combustível e entra em colapso.

p "Sabemos que a metalicidade afeta a vida de uma estrela e como ela morre, portanto, encontrar esta supernova superluminosa em uma galáxia de maior massa vai contra o pensamento atual, "Foley disse." Mas estamos olhando tão longe no tempo, esta galáxia teria menos tempo para criar metais, então pode ser que nestes primeiros tempos da história do universo, mesmo galáxias de grande massa tinham um conteúdo de metal baixo o suficiente para criar essas explosões estelares extraordinárias. Em algum ponto, a Via Láctea também tinha essas condições e pode ter produzido muitas dessas explosões. "

p "Embora muitos quebra-cabeças permaneçam, a capacidade de observar essas supernovas incomuns em distâncias tão grandes fornece informações valiosas sobre as estrelas mais massivas e sobre um período importante na evolução das galáxias, "disse Mat Smith, um pesquisador de pós-doutorado na University of Southampton. O Dark Energy Survey descobriu uma série de supernovas superluminosas e continua a ver explosões cósmicas mais distantes, revelando como as estrelas explodiram durante o período mais forte de formação estelar.