Las primeras etapas de una explosión de supernova son reveladoras en lo que pueden revelar sobre las estrellas que van a boom. Pero si bien atraparlos inmediatamente después de detonar los ha demostrado en gran medida esquivos, los astrónomos ahora piensan que han desarrollado una forma infalible de detectar una joven supernova.
Aunque sabemos qué tipo de estrella irá supernova, no podemos predecir cuándo una estrella en un distante galaxia podría explotar. En el pasado se ha reducido a la pura suerte sobre si estábamos mirando en la dirección correcta en el momento adecuado para ver un supernova Solo unas horas después de que explota.
Las encuestas a gran escala que escanean todo el cielo nocturno cada pocos días han igualado las probabilidades, pero ahora el desafío que enfrentan los astrónomos es detectar una joven supernova entre las enormes cantidades de datos que recopilan estas encuestas. Para superar este problema, se requieren protocolos muy específicos basados en criterios estrictos para reconocer una supernova temprana. “Cuanto antes los veamos, mejor”, dijo Lluís Galbany del Instituto de Ciencias del Espacio en Barcelona, quien dirigió la investigación, en un declaración.
Dos tipos de estrellas Explota como una supernova. El primer tipo es enanos blancosque son los restos de sol-Se como estrellas. Una vez que su masa crece por encima de 1.44 veces la Misa de nuestro solconocido como el Límite de Chandrasekharexplotan como una supernova. Esto sucede si pueden, pueden robar materia a una estrella complementaria cercana o chocar y fusionarse con otro enano blanco.
El otro tipo de estrella que se vuelve supernova es un estrella gigante con una masa al menos ocho veces mayor que el sol. Cuando esa estrella se queda sin combustible nuclearsu núcleo colapsa para formar un estrella de neutronesmientras que sus capas externas se recuperan y explotan hacia afuera.
El equipo de Galbany usó lo que actualmente es el telescopio óptico más grande del mundo, el Gran Telescopio de Canarias de 10.4 metros en las Islas Canarias, para hacer un seguimiento de 10 explosiones de supernovas tempranas. Cinco eran estrellas masivas colapsadas en el núcleo, y cinco fueron la detonación de enanos blancos. La mayoría fueron vistos dentro de los seis días posteriores a la explosión, y una pareja era menos de 48 horas jóvenes.
Estos diez se encontraron siguiendo un protocolo específico. Primero, se debe faltar una supernova temprana del candidato en el conjunto de imágenes de la noche anterior, para garantizar que lo estemos viendo en su primera fase. En segundo lugar, el nuevo objeto debe verse en una galaxia para que no confundamos algún otro objeto transitorio, como una estrella de destellos en nuestra Galaxia de la Vía Lácteao un fluctuante quásarpara una supernova. Cuando se cumplen ambas condiciones, la detección provoca una vida en el instrumento OSIRIS (sistema óptico para imágenes y espectroscopía integrada de baja resolución intermedia) en el Gran Telescopio de Canarias para medir el espectro de cada supernova.
“El espectro de una supernova nos dice, por ejemplo, si la estrella contenía hidrógeno, lo que significa que estamos viendo una supernova de colapso central”, dijo Galbany. “Conocer la supernova en sus primeros momentos también nos permite buscar otros tipos de datos sobre el mismo objeto”.
Las primeras horas y días de una supernova pueden decirle a los astrónomos mucho sobre la estrella que ha explotado y cómo ha explotado. En particular, una de las cosas que buscan los astrónomos se llama ‘Break Breakout’. Este es un breve flash ya que la onda de choque de supernova estalla a través de la capa externa de la estrella. Los detalles de este flash revelan si la explosión es asimétrica, que a su vez está relacionada con la estructura interior de la estrella, el tamaño de la estrella y su composición superficial.
Mientras tanto, cuando la onda de explosión golpea en conchas de material expulsado por una estrella en el período previo que explota, la supernova produce un ‘espectro flash’ de corta duración. Esto revela qué gases hay en las conchas que hasta hace poco eran parte de la estrella misma. Flash Spectrum también ayuda a los astrónomos a imaginar el entorno más amplio alrededor de la estrella condenada, que puede enseñarnos sobre las regiones del espacio que producen estrellas que van supernova. Y los golpes en la curva de luz temprana de una supernova podrían indicar la presencia de un compañero cercano: una estrella cercana, enano marrón o gigante planeta – Eso se ha visto atrapado en la conflagración.
El Observatorio de Vera C. Rubin se coloca idealmente para descubrir supernovas tempranas cuando Rubin, una mezcla de estrellas variables, emitirá un estimado de que Rubin, una mezcla de estrellas variables, se estimará aproximadamente diez millones de alertas, una mezcla de estrellas variables. asteroidescuásares, bengalas estelares, exoplanetas y supernovas de tránsito. Hay nueve corredores que luego se pueden utilizar para filtrar esos diez millones de alertas a los criterios elegidos de un astrónomo, y el protocolo desarrollado por el equipo de Galbany puede adaptarse para su uso en uno de estos corredores para identificar las primeras explosiones de supernovas.
Galbany cree que será posible detectar rutinariamente supernovas menores de 24 horas, lo que podría tener un efecto transformador en nuestra comprensión de las estrellas explosivas.
“Ahora sabemos que un programa espectroscópico de respuesta rápida, bien coordinado con encuestas fotométricas profundas, puede recolectar espectros de manera realista dentro de un día de la explosión, allanando el camino para estudios sistemáticos de las fases más tempranas en las próximas grandes encuestas”, dijo.
Las conclusiones del equipo de Galbany fueron Publicado el 19 de agosto en el Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.