Figura 1:As curvas de luz ultravioleta e de luz visível de SLSN Gaia16apd (ciclos abertos) são mostradas junto com curvas de luz calculadas para supernova que interage com o choque (linhas sólidas, do artigo de Tolstov et al.). A luz ultravioleta do Gaia16apd é 3-4 vezes mais brilhante do que a luz visível. Crédito:Universidade de Tóquio
Uma equipe internacional de pesquisadores descobriu uma maneira de usar observações em comprimentos de onda ultravioleta (UV) para descobrir características sobre supernovas superluminosas que antes eram impossíveis de determinar, relata um novo estudo publicado no Astrophysical Journal Letters em 3 de agosto, 2017
O time, liderado pelo Pesquisador do Projeto Alexey Tolstov do Instituto Kavli de Física e Matemática do Universo (Kavli IPMU), estudar explosões estelares chamadas supernovas superluminosas (SLSNe), um tipo extra brilhante de supernova descoberto na última década que é 10 a 100 vezes mais brilhante do que as supernovas comuns. Recentemente, a equipe encontrou Gaia16apd em uma galáxia anã tênue a 1,6 bilhão de anos-luz de distância.
Este SLSNe tinha uma emissão extraordinária de radiação ultravioleta para uma supernova de seu tipo, mas ninguém poderia explicar que mecanismo de explosão poderia produzir esse recurso. Os teóricos têm debatido que o Gaia16apd pode caber em um dos três cenários SLSNe. Estas são as supernovas de instabilidade de par, tendo uma grande massa de Níquel-56 radioativo, ou uma supernova movida a magnetar onde haveria uma estrela de nêutrons altamente magnetizada e girando rapidamente como uma fonte de energia adicional, ou uma supernova que interage com o choque, onde o material ejetado da supernova interagiria com a matéria circunstelar densa circundante (Figura 2).
Os pesquisadores do Kavli IPMU, portanto, decidiram simular cada modelo usando hidrodinâmica de radiação multicolor para estudar a luz em diferentes cores e intervalos de comprimentos de onda e ver se alguma das simulações combinava com a supernova observada. Essas simulações produziram ultravioleta, curvas de luz visível e infravermelha, raio e velocidade fotosféricos, tornando possível investigar o aparecimento da explosão em qualquer comprimento de onda.
Figura 2:concepção artística de 3 cenários populares de SLSN:interação de choque, supernova movida a magnetar e de instabilidade de par. SLSN Gaia16apd é provavelmente uma supernova que interage com o choque, na qual as ondas de choque que irradiam facilmente produzem enormes quantidades de luz ultravioleta. Crédito:Universidade de Tóquio
Eles não apenas descobriram que Gaia16apd era provavelmente uma supernova que interagia com o choque, Tolstov e sua equipe encontraram uma maneira de modelar três cenários diferentes em comprimentos de onda UV usando a mesma técnica numérica. No futuro, sua técnica pode ajudar os pesquisadores a identificar o mecanismo de explosão da supernova que observam.
"O estudo atual dá mais um passo para o entendimento da física da supernova superluminosa e ajuda a identificar o cenário da explosão. As observações e modelagem mais detalhada dos objetos peculiares semelhantes ao Gaia16apd são altamente solicitados para descobrir a natureza do o fenômeno das supernovas superluminosas, "disse Tolstov.
O próximo passo em sua pesquisa será a aplicação de simulações em outro SLSNe, e tornar mais realista
