Os astrônomos estão agora em uma posição melhor para interpretar as observações de remanescentes de supernovas, graças às simulações de computador desses eventos cataclísmicos pelos astrofísicos RIKEN.

Quando certos tipos de estrelas morrem, eles saem em um clarão de glória - uma explosão incrivelmente poderosa conhecida como supernova. Uma das formas mais comuns de supernova, tipo Ia, começa com uma estrela anã branca densa que consumiu seu combustível de hidrogênio. Matéria fluindo de uma estrela companheira pode dar início a uma reação descontrolada de fusão nuclear no anão, desencadeando uma conflagração massiva que cria muitos dos elementos mais pesados ​​do Universo. Estes são lançados para fora em uma nuvem luminosa conhecida como remanescente, que traz uma impressão da explosão.

Gilles Ferrand, do Laboratório RIKEN Astrophysical Big Bang, e colegas no Japão e na Alemanha têm desenvolvido simulações tridimensionais de computador que recriam supernovas. Suas simulações envolvem duas etapas:a primeira modela a própria explosão da supernova, enquanto o segundo usa isso como entrada para um modelo do remanescente da supernova. "Nosso objetivo é explorar como diferentes condições de explosão produzem remanescentes com formas e composições características, semelhantes aos que observamos em nossa galáxia, "explica Ferrand.

As últimas simulações da equipe se concentram em dois aspectos das supernovas:como a explosão começa dentro de uma anã branca, e como a combustão rasga a estrela. A ignição pode começar em apenas alguns lugares dentro da anã branca, ou pode ser disparado em vários pontos simultaneamente. Enquanto isso, a combustão pode ser uma deflagração - um incêndio turbulento que se move mais devagar do que a velocidade local do som - ou pode envolver deflagração seguida por detonação supersônica.

Ao colocar essas opções juntas de maneiras diferentes, os pesquisadores produziram quatro modelos de remanescentes de supernova. "Cada modelo tem suas propriedades distintas, "diz Ferrand. Por exemplo, uma supernova com poucos pontos de ignição e uma explosão de deflagração produziu um remanescente com uma concha simétrica que foi deslocada do centro da explosão. Em contraste, uma simulação envolvendo poucos pontos de ignição e uma detonação produziu um remanescente no qual metade da casca externa era duas vezes mais grossa que a outra metade. Remanescentes das simulações de deflagração também apresentavam "costuras" inesperadas de material mais denso.

Esses resultados sugerem que o melhor momento para ver a impressão de uma supernova em seu remanescente é aproximadamente 100–300 anos após a explosão. Esta impressão é visível por mais tempo em supernovas com menos pontos de ignição, e todos os remanescentes nas simulações tornaram-se esféricos em geral em 500 anos. Esses resultados guiarão os astrônomos na interpretação das observações de remanescentes de supernovas.