Uma equipa de astrónomos, incluindo investigadores do MIT, fez observações detalhadas de um raro e espectacular flash ultravioleta (UV) associado à explosão de uma anã branca – o denso remanescente de uma estrela semelhante ao Sol. A anã branca, conhecida como WDJ0551+4135, fundiu-se violentamente com uma anã branca companheira, desencadeando uma explosão termonuclear conhecida como supernova Tipo Ia.

As observações fornecem informações sobre a origem das supernovas do Tipo Ia, lançando luz sobre a questão de longa data de como estas explosões são desencadeadas. A equipe descobriu que o flash UV, que durou apenas cerca de 10 segundos, pode ser o tão procurado “sinal de ignição” que desencadeia a explosão termonuclear.

A pesquisa, publicada hoje na revista Nature, foi liderada por Peter Garnavich, cientista pesquisador do Departamento de Física do MIT. Os co-autores incluem Alicia Soderberg e Dheeraj Pasham do MIT, bem como pesquisadores da Rede Global de Telescópios do Observatório Las Cumbres, da Universidade da Califórnia, Berkeley e da Universidade Northwestern.

As supernovas do tipo Ia são importantes por uma série de razões. Primeiro, elas são usadas como velas padrão para medir distâncias às galáxias e, portanto, desempenham um papel fundamental na cosmologia. Em segundo lugar, são considerados a principal fonte de ferro e outros elementos pesados ​​do universo, que são essenciais para a vida.

No entanto, os detalhes exatos de como as supernovas do Tipo Ia são desencadeadas permanecem um mistério. Uma teoria importante é que a explosão é causada por uma fuga termonuclear em uma anã branca de carbono-oxigênio. Neste cenário, a anã branca agrega matéria de uma estrela companheira, até atingir uma massa crítica, levando a uma explosão termonuclear.

As novas observações apoiam este cenário. A equipe detectou o flash UV pouco antes da explosão da supernova, sugerindo que o flash pode ser o sinal de ignição que desencadeia a fuga termonuclear. Acredita-se que o flash seja produzido pela colisão de duas frentes de detonação subsônicas no núcleo da anã branca.

“Esta é a primeira vez que vemos uma ligação tão clara e direta entre um flash UV e uma supernova Tipo Ia”, diz Garnavich. "Isso sugere que o flash UV é a arma fumegante há muito procurada que desencadeia essas explosões."

A equipe usou dados do Large Synoptic Survey Telescope (LSST) e do Zwicky Transient Facility para observar o flash UV. O LSST é um telescópio de levantamento de campo amplo, e o Zwicky Transient Facility é um telescópio de resposta rápida projetado para acompanhar eventos transitórios.

Os investigadores dizem que as novas observações fornecem pistas importantes sobre a física das supernovas do Tipo Ia e ajudarão a melhorar os modelos destas explosões. Isto levará a melhores medições das distâncias às galáxias e a uma melhor compreensão da origem dos elementos pesados ​​no universo.

“Estas observações são um grande avanço na nossa compreensão das supernovas do Tipo Ia”, diz Soderberg. “Estamos finalmente começando a montar o quebra-cabeça de como essas explosões funcionam”.