Noul tip de supernovă care rezolvă un mister medieval. Ce au descoperit oamenii de știință
Astronomii au observat primul exemplu al unui nou tip de supernovă - explozia unei stele aflate la sfârşitul vieţii - o descoperire ce confirmă o predicţie făcută în urmă cu 40 de ani şi care poate oferi noi informaţii cu privire la ciclul de viaţă al stelelor.
Există două tipuri cunoscute de supernove. Supernove rezultate prin colapsul nucleului stelar - acestea se produc atunci când stele cu masa de peste 10 ori mai mare decât cea a Soarelui rămân fără combustibil pentru reacţiile de fuziune din nucleul stelar, nucleu care se prăbuşeşte în sine, rezultând o gaură neagră sau o stea neutronică, conform dpa.
Celălalt tip cunoscut sunt supernovele termonucleare - care se produc atunci când o pitică albă, rămăşiţă a unei stele de până la 8 ori mai masivă decât Soarele, explodează (de obicei prin acumularea de masă preluată de la stelele partenere din sistemele stelare binare).
În 1980, Ken'ichi Nomoto de la Universitatea din Tokyo a prezis existenţa unui al treilea tip de supernovă - denumită supernovă cu captură de electroni.
Stefano Valenti este profesor de fizică şi astronomie la Universitatea California din Davis şi un membru al echipei care a observat şi descris supernova 2018zd.
"Una dintre principalele teme din astronomie este cea cu privire la compararea modului în care stelele evoluează şi mor. Sunt foarte multe elemente cheie care încă ne lipsesc, motiv pentru care acest domeniu este foarte interesant", a declarat el.
Energia produsă de reacţiile de fuziune din nucleu susţin stelele în viaţă. Odată ce aceste reacţii încetează, majoritatea stelelor suficient de masive se prăbuşesc sub propria lor greutate.
În cazul unei supernove cu captură de electroni, pe măsură ce furnalul stelar rămâne fără combustibil de fuziune, gravitaţia forţează electronii elementelor chimice din miez să pătrundă în nucleele atomice, fapt care duce la colapsul gravitaţional al stelei. În nucleul atomic se află în condiţii normale doar protoni şi neutroni - singurele particule care conferă masă atomului.
Noua supernovă observată, SN 2018zd, a fost detectată în martie 2018, la aproape 3 ore după ce a explodat şi este relativ aproape de Pământ, la o distanţă de aproximativ 31 de milioane de ani lumină în galaxia NGC2146.
Imagini din arhivele de date obţinute de telescoapele spaţiale Hubble şi Spitzer prezintă un obiect cu strălucirea slabă care este probabil steaua înainte de a intra în stadiul de supernovă.
Cercetătorii coordonaţi de Daichi Hiramatsu, de la Las Cumbres Observatory, au petrecut următorii doi ani adunând date cu privire la această supernovă.
Astronomi de la UC Davis, printre care profesorul Stefano Valenti dar şi cercetătorii Azalee Bostroem şi Yize Dong, au realizat o analiză spectrală a supernovei la doi ani după explozie, identificând dovezi că 2018zd a fost o supernovă cu captură de electroni.
Ei au descoperit numeroase caracteristici neobişnuite ale supernovei SN 2018zd, unele dintre ele observate în premieră la o supernovă.
Autorii au căutat în bazele de date publicate cu privire la supernove şi au descoperit că, dacă unele dintre aceste explozii stelare prezentau câteva dintre cele şase caracteristici preconizate pentru supernovele cu captură de electroni, doar supernova SN 2018zd le avea pe toate şase: steaua din care provine (progenitorul stelar) este de tipul SAGB (Super-Asymptotic Giant Branch); a suferit o importantă pierdere de masă înainte de a intra în stadiul de supernovă; avea un spectru chimic stelar neobişnuit; o explozie slabă (comparativ cu celelalte tipuri de supernove); radioactivitate mică; şi un nucleu bogat în neutroni.
"Am început să ne întrebăm ce-i cu ciudăţenia asta de stea?", a comentat Hiramatsu.
"A fost un moment 'Evrika' pentru noi toţi, pentru că am reuşit să demonstrăm o ipoteză veche de 40 de ani, iar pentru mine personal cu atât mai mult, pentru că mi-am început cariera în astronomie pe când priveam la uluitoarele poze din Univers dintr-un atlas din biblioteca liceului, iar în una dintre aceste poze este celebra Nebuloasă Crab, obţinută prin intermediul telescopului Hubble", a adăugat el.
În anul 1054 o explozie de tip supernovă s-a produs în Calea Lactee, conform însemnărilor din epocă din China şi Japonia. Explozia a fost atât de puternică încât a putut fi văzută cu ochiul liber chiar şi ziua, timp de aproape o lună, iar pe timpul nopţii a fost vizibilă pentru aproape 2 ani. Acesta ar fi actul de naştere al Nebuloasei Crab.
Nebuloasa Crab a fost considerată candidatul ideal pentru a descrie o supernovă cu captură de electroni, însă tipul de supernovă ce a dus la formarea acestei nebuloase a rămas incert pentru că explozia s-a produs în urmă cu aproape un mileniu.
Noile descoperiri cu privire la supernova SN 2018zd au mărit nivelul de încredere că şi supernova ce a dus la formarea Nebuloasei Crab, SN 1054, a fost tot o supernovă cu captură de electroni.
