Supernova del mismo tamaño y el brillo pueden tener causas completamente diferentes (Video)


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Supernovas de Tipo 1a se han utilizado previamente para medir distancias cósmicas por su brillo, lo que les permite ser visto en todo el Universo y tienen aproximadamente la misma luminosidad en todas partes. Ha habido muchas teorías sobre los tipos de estrellas que producen estas explosiones, pero hasta ahora nadie ha visto uno directamente.
En una nueva investigación, las observaciones directas por primera vez de un sistema de tipo 1a progenitor supernova se han producido. "Los astrónomos han recogido pruebas que indican que el sistema progenitor de una supernova de tipo 1a, llamado PTF 11kx, contiene una estrella gigante roja. También muestran que el sistema previamente se sometieron a al menos una erupción nova mucho más pequeño antes de que terminara su vida en una supernova destructivo. El sistema se encuentra a 600 millones de años luz de distancia, en la constelación del Lince ".

Para una comparación, las observaciones indirectas de un sistema de tipo 1a diferente progenitor supernova (SN 2011fe) no reveló ninguna evidencia de una estrella gigante roja. Cuando se combinan, estas observaciones implican que sólo porque supernovas de Tipo 1a aparecer la misma, esto no significa que se crean de la misma manera.
"Sabemos que las supernovas de Tipo 1a variar ligeramente de galaxia en galaxia, y hemos sido calibrado para eso, pero esta observación PTF 11kx proporciona la primera explicación de por qué sucede esto", dice Peter Nugent, científico senior en el Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) y co-autor del artículo. "Este descubrimiento nos da una oportunidad de refinar y mejorar la precisión de nuestras mediciones cósmicas".
"Es una sorpresa total para determinar que las supernovas termonucleares, que todos parecen tan similares, provienen de diferentes tipos de estrellas", dice Andy Howell, un científico del personal en el Las Cumbres Observatorio Mundial Telescopio de red (LCOGT) y co-autor del papel. "¿Cómo podrían estos eventos parece tan similar, si tenían orígenes diferentes?"

"A pesar de supernovas de Tipo 1a son poco frecuentes, que ocurren quizá una vez o dos veces por siglo en una galaxia típica, Nugent señala que la búsqueda de un sistema de tipo 1a progenitor como PTF 11kx es aún más raro."
"Usted tal vez encontrar uno de estos sistemas en una muestra de 1.000 supernovas de Tipo 1a," él dice. "El Palomar Transient Fábrica Tiempo Real Pipeline detección fue fundamental para encontrar PTF 11kx".

"La encuesta PTF utiliza un telescopio robótico montado en el telescopio de 48 pulgadas Samuel Oschin en el Observatorio Palomar en el sur de California para explorar el cielo nocturno. Como se realizan las observaciones, los datos viajan más de 400 millas a través de redes de alta velocidad-incluyendo alta de la National Science Foundation Wireless Performance Research and Education Network y el Departamento de Energía de Energía de Ciencias de la Red (ESnet)-para la Investigación en Computación Nacional de Energía Científico Center (NERSC), con sede en Berkeley Lab ".
"Allí, el gasoducto en tiempo real la detección de transitorios utiliza supercomputadoras, un sistema de ficheros paralelo de alta velocidad y algoritmos de aprendizaje de máquina sofisticada para tamizar los datos e identificar los eventos a los científicos a seguir adelante".
"De acuerdo con Nugent, el gasoducto detectó la supernova el 16 de enero de 2011. Él y UC Berkeley investigador postdoctoral Jeffrey Silverman inmediatamente dio seguimiento al caso con las observaciones de espectroscopía desde el telescopio de Shane en la Universidad de California del Lick Observatory. Estas observaciones revelaron señales de calcio increíblemente fuertes en el gas y polvo que rodea a la supernova, que es extremadamente inusual ".
"Las señales eran tan peculiar que Nugent y sus colegas de la Universidad de Berkeley, Alex Filippenko Bloom y Josué, provocó un blanco de oportunidad (demasiado) la observación con el telescopio Keck en Hawai. "Básicamente, llamó a un compañero observador UC e interrumpió sus observaciones con el fin de obtener espectros momento crítico", explica Nugent ".

"A partir de las observaciones de Keck, los astrónomos notaron que las nubes de gas y polvo que rodea PTF 11kx estaban moviendo demasiado lentamente como para venir de la supernova reciente, pero se mueve demasiado rápido para ser el viento estelar. Se sospecha que tal vez la estrella en erupción, o fue nova, previamente propulsar un proyectil hacia el exterior de materiales. El material, que supuso, hay que frenar, ya que chocó con el viento de una estrella gigante roja cercana. Pero para que esta teoría sea cierta, el material de la supernova reciente, finalmente debe ponerse al día y chocan con el gas y el polvo de la anterior nova. Eso es exactamente lo que el equipo PTF finalmente observado. "
"En los meses siguientes a la supernova, el equipo PTF observado la caída de la señal de calcio y se desvanecen con el tiempo. Entonces, 58 días después de la supernova fue, Berkeley Lab Científico Nao Suzuki que estaba observando el sistema con el telescopio Lick notado una explosión repentina, fuerte en calcio procedente del sistema, lo que indica que el material de nueva supernova habían colisionado finalmente con el material viejo . "

"Esta fue la supernova más emocionante que he estudiado. Durante varios meses, casi todas las observaciones mostraron algo nuevo que nunca habíamos visto antes ", dice Ben Dilday, a investigadores de UC Santa Barbra postdoctorales y autor principal del estudio.

"De acuerdo con Dilday, no es inusual para una estrella de someterse a erupciones nova más de una vez. De hecho, una "nova recurrente" sistema de llamada RS Ophiuchi existe dentro de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. Situado a unos 5.000 años luz de distancia, el sistema es lo suficientemente cerca que los astrónomos pueden decir que consiste en una estrella enana blanca compacta (el cadáver de una estrella similar al Sol) orbitando una estrella gigante roja. Materiales que salgan de la estrella gigante roja en unos terrenos del viento estelar de la estrella enana blanca. Cuando el material se acumula, la enana blanca estalla periódicamente, o novas, en este caso, más o menos cada 20 años ".
"Los astrónomos predicen que en novas recurrentes, la enana blanca pierde más masa en la erupción nova de lo que gana de la gigante roja. Porque supernovas de Tipo 1a ocurrir en los sistemas donde una enana blanca acreta masa de una estrella cercana hasta que no pueda crecer más y estalla, muchos científicos concluyeron que los sistemas nova recurrente no podía producir supernovas de Tipo 1a. "
"Pensaban que la enana blanca se perdería demasiada masa a ser cada vez una supernova. PTF 11kx es la primera evidencia observacional de que las supernovas de Tipo 1a puede ocurrir en estos sistemas ".
"Debido a que hemos visto en miles de sistemas y 11kx PTF es el único que hemos encontrado que es exactamente igual a esto, creo que es probablemente un fenómeno raro. Sin embargo, estos sistemas podrían ser algo más común, y la naturaleza es simplemente ocultar sus firmas de nosotros ", dice Silverman.

Fuente: DOE / Lawrence Berkeley National Laboratory y Wikipedia
Créditos de las imágenes: DOE / Lawrence Berkeley National Laboratory; BJ Fulton, Las Cumbres Red Observatorio Telescopio Global

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