p Quando uma estrela massiva chega ao fim de sua vida, pode explodir como uma supernova. Mas existe um tipo único de supernova que é muito mais brilhante que estamos apenas começando a entender - e que pode ser útil para medir o universo. p Conhecidas como supernovas superluminosas, esses eventos são tipicamente 10 a 100 vezes mais brilhantes do que uma supernova regular, mas muito mais raros. Identificamos cerca de 100 até agora, mas muitos aspectos desses eventos permanecem indefinidos.

p Por que eles são muito mais brilhantes do que as supernovas normais, por exemplo, e quais estrelas os causam? Os astrônomos esperam responder a essas e mais perguntas nos próximos anos, com vários estudos em andamento para compreender esses eventos como nunca antes.

p Formação

p Dr. Ragnhild Lunnan, da Universidade de Estocolmo, Suécia, é um dos co-investigadores do projeto SUPERS, que está tentando descobrir quais estrelas levam à formação de supernovas superluminosas. Com dezenas já encontradas, a equipe está construindo a maior coleção desses eventos em um esforço para aprender mais sobre eles.

p "Seguindo a evolução dessas supernovas em uma fase muito tardia, você pode decodificar sua (estrutura), "disse ela." Isso diz coisas sobre a estrela que explodiu, e possivelmente como explodiu. "

p Para encontrar essas explosões, A Dra. Lunnan e sua equipe estão usando uma câmera chamada Zwicky Transient Facility (ZTF), parte do Observatório Palomar na Califórnia, NÓS, para examinar o céu. Espera-se apenas uma supernova por galáxia por século, com apenas um em 1, 000 ou mesmo um em cada 10, 000 deles sendo superluminosos. Mas, ao olhar para muitas galáxias simultaneamente com o ZTF, é possível detectar esses eventos.

p As supernovas superluminosas são encontradas com mais frequência em galáxias que formam estrelas do que em galáxias mais antigas, o que significa que são provavelmente explosões de estrelas jovens, observa o Dr. Lunnan.

p "Além disso, muitas vezes você os encontra em galáxias que são quimicamente primitivas, chamado de baixa metalicidade, e achamos que isso também é uma pista, "disse ela." Achamos que eles estão associados a estrelas muito massivas e pobres em metal. Mas além disso, nós realmente não sabemos. "

p Em 2018, A Dra. Lunnan e sua equipe descobriram uma supernova superluminosa com uma camada gigante de material ao seu redor, que deve ter sido ejetado nos anos finais de sua curta vida. "Essa descoberta (da concha) é outra pista de que as estrelas devem ser muito massivas, "disse o Dr. Lunnan.

p Supernova em movimento

p O processo exato que causa uma supernova superluminosa é outra questão. Tipicamente, estrelas podem se tornar supernovas por colapso independente, ou compartilhar material com uma pequena estrela densa conhecida como anã branca antes que ocorra uma explosão, conhecido como supernova Tipo 1a. Mas o que acontece em um evento superluminoso?

p Dr. Avishay Gal-Yam do Instituto de Ciência Weizmann em Israel, coordenador do projeto Fireworks, tem tentado responder a esta pergunta. O projeto tem usado observações do céu noturno de câmeras como a ZTF que têm uma cadência rápida, o que significa que mostram um evento logo após sua ocorrência, para estudar explosões cósmicas.

p Anteriormente, só víamos supernovas cerca de duas semanas depois de acontecerem, mas as observações constantes da ZTF do céu nos permitem vê-los em cerca de um ou dois dias. E isso é particularmente útil para supernovas superluminosas. Uma supernova regular pode clarear e desbotar em um período de semanas, mas uma supernova superluminosa pode durar várias vezes mais, ao mesmo tempo que atinge seu brilho máximo mais lentamente.

p "Eles estão evoluindo de forma relativamente lenta, "disse ele." O tempo para a explosão atingir seu pico pode levar alguns meses, às vezes até mais. Portanto, os estudos desses objetos não se concentram em observações rápidas, mas sim uma campanha de acompanhamento contínua que leva meses e às vezes anos. "

p Até agora, o Dr. Gal-Yam e sua equipe publicaram vários estudos, examinando algumas das teorias de como esses eventos acontecem. Uma ideia é que uma supernova regular deixa para trás uma estrela de nêutrons altamente magnetizada e girando rapidamente, chamado de magnetar, que atua como um ímã gigante e bombeia energia para a explosão da supernova.

p Mas a teoria mais favorável do Dr. Gal-Yam é a mesma defendida pelo Dr. Lunnan - que estrelas massivas em colapso são a causa. "O que pode gerar tanta energia que pode alimentar tais emissões luminosas, tanto em termos de quantidade de energia quanto em quanto tempo a emissão continua a acontecer? ", disse ele." O mais intrigante (teoria) é uma explosão de uma estrela muito massiva 100 vezes mais massiva que o sol. "

p Distância

p Embora muitas perguntas sobre supernovas superluminosas permaneçam sem resposta, eles já estão se mostrando úteis como marcadores de distância no universo. Chamado de 'velas padrão, "eventos brilhantes como supernovas podem nos dizer a que distância uma galáxia em particular está, pois sabemos o quão brilhante ela deve ser.

p "A ideia aqui é uma vela padrão, um objeto de luminosidade conhecida, "disse o Dr. Mark Sullivan, coordenador do projeto SPCND que analisou como eventos explosivos como este podem ser úteis para estudos cosmológicos. "Se você puder encontrá-lo no céu e medir o quão brilhante ele parece ser para nós na Terra, você pode dizer a que distância está. "

p O brilho das supernovas superluminosas as torna particularmente úteis. Usando o Dark Energy Survey (DES), um levantamento do céu noturno usando o Observatório Interamericano de Cerro Tololo no Chile, O Dr. Sullivan e sua equipe encontraram mais de 20 supernovas superluminosas em galáxias a até oito bilhões de anos-luz da Terra, dando-nos uma nova escada de distância cósmica. "Temos um novo conjunto de dados desses objetos no universo distante, "disse Sullivan.

p Com uma amostra crescente desses eventos, os astrônomos agora esperam responder de uma vez por todas o que os causa. Os próximos telescópios, como o Observatório Vera C. Rubin, no Chile, podem ser vitais, realizando novas pesquisas abrangentes do céu noturno, e encontrar mais desses objetos do que nunca.

p "Estamos realmente nesta era em que encontramos tantos objetos - mesmo coisas que são raras, "disse o Dr. Lunnan." É muito divertido. "