Pela primeira vez, os astrônomos observaram um evento cósmico em grandes detalhes que eles só tiveram vislumbres antes:uma supernova e seu material ejetado explosivo batendo em uma estrela companheira próxima. A descoberta foi possível graças a uma pesquisa especializada que aproveitou os avanços recentes na conexão de telescópios em todo o mundo em uma rede robótica.

David Sand, um professor assistente da Universidade do Arizona, descobriu a supernova em 10 de março, 2017, na galáxia NGC 5643. Aos 55 milhões de anos-luz, foi uma das supernovas mais próximas descobertas nos últimos anos. SN designado 2017cbv, foi encontrado pela pesquisa DLT40, que significa "Distância inferior a 40 megaparsecs" ou 120 milhões de anos-luz. A pesquisa usa o telescópio PROMPT no Chile, que monitora cerca de 500 galáxias todas as noites.

"Esta foi uma das primeiras capturas de todos os tempos - em um dia, talvez até horas, de sua explosão, "disse Sand, que criou a pesquisa DLT40 junto com Stefano Valenti, professor assistente da Universidade da Califórnia, Davis. Ambos foram pesquisadores de pós-doutorado no Observatório Las Cumbres, ou LCO.

Estrelas mortas se tornam termonucleares

Poucos minutos após a descoberta, Areia ativou observações com a rede global da LCO de 18 telescópios robóticos. Eles estão espaçados ao redor do globo para que sempre haja um no lado noturno da Terra, pronto para realizar observações astronômicas. Isso permitiu que a equipe fizesse observações imediatas e quase contínuas.

SN 2017cbv é uma supernova termonuclear (Tipo Ia), o tipo que os astrônomos usam para medir a aceleração da expansão do universo. As supernovas do tipo Ia são conhecidas por serem as explosões de anãs brancas, os núcleos mortos do que costumavam ser estrelas normais.

Do outro lado do abismo cósmico, uma supernova conta sua existência aparecendo como uma estrela que não existia antes. Seu brilho atinge o pico em questão de dias a semanas e, em seguida, desaparece lentamente ao longo de semanas ou meses.

"Para se transformar em uma supernova Tipo Ia, uma anã branca não pode estar sozinha, "explicou Sand, o principal investigador da pesquisa DLT40. "Tem que ter algum tipo de companheiro, e estamos tentando descobrir o que é esse companheiro. "

A identidade deste companheiro tem sido calorosamente debatida por mais de 50 anos.

A teoria prevalecente nos últimos anos é que as supernovas acontecem quando duas anãs brancas espiralam uma em direção à outra e se fundem em uma explosão cataclísmica. O outro cenário envolve uma estrela normal que não é uma anã branca.

A chave para as observações relatadas neste estudo é uma pequena saliência na curva de luz emitida por SN 2017cbv dentro dos primeiros três a quatro dias, um recurso que teria sido perdido se não fosse pelos tempos de reação quase instantâneos que são a marca registrada da pesquisa DLT40:um brilho azul fugaz da interação em um nível de detalhe sem precedentes, revelando a surpreendente identidade da misteriosa estrela companheira.

"Achamos que o que aconteceu aqui foi provavelmente o cenário número dois, "Sand disse." O solavanco na curva de luz pode ser causado pelo material da explosão da anã branca que bate na estrela companheira. "

Este estudo infere que a anã branca estava roubando matéria de uma estrela companheira muito maior, aproximadamente 20 vezes o raio do sol. Isso fez com que a anã branca explodisse, e a colisão da supernova com a estrela companheira chocou o material da supernova, aquecendo-o com um brilho azul que pesava na luz ultravioleta. Esse choque não poderia ter sido produzido se a companheira fosse outra estrela anã branca, dizem os autores do estudo.

"Estamos procurando esse efeito - uma supernova colidindo com sua estrela companheira - desde que foi previsto em 2010, "disse Griffin Hosseinzadeh, um estudante de doutorado na Universidade da Califórnia, Santa Barbara, quem liderou o estudo, que em breve será publicado em The Astrophysical Journal Letters . "Dicas já foram vistas antes, mas desta vez as evidências são esmagadoras. Os dados são lindos!

"Com a capacidade do Observatório Las Cumbres de monitorar a supernova a cada poucas horas, pudemos ver toda a extensão da ascensão e queda do brilho azul pela primeira vez, "Ele acrescentou." Os telescópios convencionais teriam apenas um ou dois pontos de dados e o perderiam. "

Dezoito telescópios, espalhados por oito locais em todo o mundo, formam o coração do Observatório Las Cumbres. Em qualquer momento, é noite em algum lugar da rede, o que garante que uma supernova possa ser observada sem interrupção.

Cosmologia '60-Watt Lightbulb '

Por causa de seu brilho uniforme, As supernovas do tipo Ia são semelhantes a uma "lâmpada padrão de 60 watts para cosmologia, "e os cientistas os usam como paus de jarda para medir distâncias em todo o universo.

Na média, apenas uma supernova dispara ao longo de um século em uma galáxia como a Via Láctea, de acordo com Sand. Adicione a isso sua natureza fugaz, e fica claro por que uma campanha de observação direcionada, como a pesquisa DLT40, e uma rede automatizada de observatórios, como o LCO, são essenciais para sua descoberta e estudo. Financiado pela National Science Foundation, A pesquisa DLT40 começou em outubro de 2016 e está programada para continuar nos próximos três anos.

"O ingrediente secreto para isso são os telescópios conectados do Observatório Las Cumbres, "Sand disse, acrescentando que a pesquisa não é sobre quantidade. "Preferimos nos concentrar em alguns poucos preciosos do que em centenas deles."

É provável que as supernovas Tipo Ia venham de ambos os tipos de sistemas progenitores - duas anãs brancas ou uma anã branca e uma estrela "normal" interagindo - e o objetivo desses estudos é descobrir qual dos dois processos é mais comum, Sand explicou.

"Observar supernovas como SN 2017cbv é um passo importante nessa direção, "disse ele." Se os conseguirmos muito jovens, podemos ter uma ideia melhor desses processos, que têm implicações para a nossa compreensão do cosmos, incluindo a energia escura. "