p Quando o Transiting Exoplanet Survey Satellite da NASA foi lançado no espaço em abril de 2018, fez isso com um objetivo específico:pesquisar o universo em busca de novos planetas. p Mas em pesquisas publicadas recentemente, uma equipe de astrônomos da The Ohio State University mostrou que a pesquisa, apelidado de TESS, também pode ser usado para monitorar um tipo específico de supernova, dando aos cientistas mais pistas sobre o que causa a explosão de estrelas anãs brancas - e sobre os elementos que essas explosões deixam para trás.

p "Há anos sabemos que essas estrelas explodem, mas temos ideias terríveis de por que eles explodem, "disse Patrick Vallely, autor principal do estudo e estudante de graduação em astronomia do estado de Ohio. "O importante aqui é que somos capazes de mostrar que esta supernova não é consistente com ter uma anã branca (obter massa) diretamente de uma estrela companheira padrão e explodir nela - o tipo de ideia padrão que levou as pessoas a tentar para encontrar assinaturas de hidrogênio em primeiro lugar. porque a curva de luz do TESS não mostra nenhuma evidência da explosão atingindo a superfície de um companheiro, e porque as assinaturas de hidrogênio no espectro SALT não evoluem como os outros elementos, podemos descartar esse modelo padrão. "

p Sua pesquisa, detalhado no Avisos mensais da Royal Astronomical Society , representa as primeiras descobertas publicadas sobre uma supernova observada usando TESS, e adicionar novos insights a teorias de longa data sobre os elementos deixados para trás depois que uma estrela anã branca explode em uma supernova.

p Esses elementos há muito perturbam os astrônomos.

p Uma anã branca explode em um tipo específico de supernova, a 1a, depois de reunir massa de uma estrela companheira próxima e crescer muito para permanecer estável, astrônomos acreditam. Mas se isso for verdade, então a explosão deveria, astrônomos teorizaram, deixam vestígios de elementos de hidrogênio, um bloco de construção crucial de estrelas e de todo o universo. (Estrelas anãs brancas, por sua natureza, já queimaram seu próprio hidrogênio e, portanto, não seriam uma fonte de hidrogênio em uma supernova.)

p Mas até esta observação baseada no TESS de uma supernova, os astrônomos nunca tinham visto esses vestígios de hidrogênio após a explosão:esta supernova é a primeira de seu tipo em que os astrônomos mediram o hidrogênio. Esse hidrogênio, relatado pela primeira vez por uma equipe dos Observatórios do Carnegie Institution for Science, poderia mudar a natureza do que os astrônomos sabem sobre as supernovas anãs brancas.

p "A coisa mais interessante sobre essa supernova em particular é o hidrogênio que vimos em seu espectro (os elementos que a explosão deixa para trás), "Vallely disse." Há anos procuramos hidrogênio e hélio nos espectros desse tipo de supernova - esses elementos nos ajudam a entender o que causou a supernova em primeiro lugar. "

p O hidrogênio pode significar que a anã branca consumiu uma estrela próxima. Nesse cenário, a segunda estrela seria uma estrela normal no meio de sua vida - não uma segunda anã branca. Mas quando os astrônomos mediram a curva de luz desta supernova, a curva indicava que a segunda estrela era na verdade uma segunda anã branca. Então, de onde veio o hidrogênio?

p Professor de Astronomia Kris Stanek, Conselheiro de Vallely no estado de Ohio e co-autor deste artigo, disse que é possível que o hidrogênio veio de uma estrela companheira - um padrão, estrela regular - mas ele acha que é mais provável que o hidrogênio tenha vindo de uma terceira estrela que por acaso estava perto da explosão da anã branca e foi consumida na supernova por acaso.

p "Pensaríamos que, porque vemos esse hidrogênio, isso significa que a anã branca consumiu uma segunda estrela e explodiu, mas com base na curva de luz que vimos desta supernova, isso pode não ser verdade, "Stanek disse.

p "Com base na curva de luz, a coisa mais provável que aconteceu, nós pensamos, é que o hidrogênio pode vir de uma terceira estrela do sistema, "Stanek acrescentou." Portanto, o cenário prevalecente, pelo menos no estado de Ohio agora, é que a maneira de fazer uma supernova Tipo Ia (pronuncia-se 1-A) é ter duas estrelas anãs brancas interagindo - até mesmo colidindo. Mas também ter uma terceira estrela que fornece o hidrogênio. "

p Para a pesquisa do estado de Ohio, Vallely, Stanek e uma equipe de astrônomos de todo o mundo combinaram dados do TESS, um telescópio de 10 centímetros de diâmetro, com dados da Pesquisa Automatizada All-Sky para Supernovas (ASAS-SN para breve). ASAS-SN é liderado pelo Estado de Ohio e é composto de pequenos telescópios ao redor do mundo observando o céu em busca de supernovas em galáxias distantes.

p TESS, por comparação, foi projetado para pesquisar planetas em nossa galáxia próxima nos céus - e para fornecer dados muito mais rapidamente do que os telescópios de satélite anteriores. Isso significa que a equipe do estado de Ohio foi capaz de usar dados do TESS para ver o que estava acontecendo ao redor da supernova nos primeiros momentos após sua explosão - uma oportunidade sem precedentes.

p A equipe combinou dados do TESS e ASAS-SN com dados do Grande Telescópio da África do Sul para avaliar os elementos deixados para trás no rastro da supernova. Eles encontraram hidrogênio e hélio lá, dois indicadores de que a estrela em explosão consumiu de alguma forma uma estrela companheira próxima.

p "O que é realmente legal sobre esses resultados é, quando combinamos os dados, podemos aprender coisas novas, "Stanek disse." E esta supernova é o primeiro caso emocionante dessa sinergia. "

p A supernova que esta equipe observou era um Tipo Ia, um tipo de supernova que pode ocorrer quando duas estrelas orbitam uma a outra - o que os astrônomos chamam de sistema binário. Em alguns casos de uma supernova Tipo I, uma dessas estrelas é uma anã branca.

p Uma anã branca queimou todo o seu combustível nuclear, deixando para trás apenas um núcleo muito quente. (As temperaturas da anã branca excedem 100, 000 graus Kelvin - quase 200, 000 graus Fahrenheit.) A menos que a estrela cresça roubando pedaços de energia e matéria de uma estrela próxima, a anã branca passa o próximo bilhão de anos esfriando antes de se transformar em um pedaço de carbono negro.

p Mas se a anã branca e outra estrela estiverem em um sistema binário, a anã branca lentamente toma massa da outra estrela até, eventualmente, a anã branca explode em uma supernova.

p As supernovas do tipo I são importantes para a ciência espacial - ajudam os astrônomos a medir distâncias no espaço, e ajudá-los a calcular a rapidez com que o universo está se expandindo (uma descoberta tão importante que ganhou o Prêmio Nobel de Física em 2011.)

p "Este é o tipo mais famoso de supernova - eles levaram à descoberta da energia escura na década de 1990, "Vallely disse." Eles são responsáveis ​​pela existência de tantos elementos no universo. Mas não entendemos muito bem a física por trás deles. E é isso que eu realmente gosto em combinar TESS e ASAS-SN aqui, que podemos construir esses dados e usá-los para descobrir um pouco mais sobre essas supernovas. "

p Os cientistas concordam amplamente que a estrela companheira leva a uma supernova anã branca, mas o mecanismo dessa explosão, e a composição da estrela companheira, são menos claros.

p Esta descoberta, Stanek disse, fornece algumas evidências de que a estrela companheira neste tipo de supernova é provavelmente outra anã branca.

p "Estamos vendo algo novo nesses dados, e ajuda a nossa compreensão do fenômeno da supernova Ia, "disse ele." E podemos explicar tudo isso em termos dos cenários que já temos - só precisamos permitir que a terceira estrela, neste caso, seja a fonte do hidrogênio. "