Renderização artística do SN 1993J, onde uma estrela progenitora de supernova supergigante vermelha (esquerda) está explodindo depois de transferir cerca de sete massas solares de gás hidrogênio para a estrela companheira azul (direita). Crédito: ESA
Os astrônomos captaram duas estrelas nos atos que desaparecem que os ligam aos eventos de supernova tipo II.
Acredita-se que as supernovas do tipo II resultem do colapso interno e explosão de estrelas massivas, cerca de nove vezes o tamanho do nosso sol. Mas poucas observações preciosas confirmaram o relacionamento.
Agora, os pesquisadores descobriram duas estrelas-mãe que apareceram nas supernovas "antes" - mas não nas capturadas após as explosões.
"O desaparecimento dos progenitores confirma que essas duas supernovas foram produzidas por Supergigantes Vermelhos", escrevem os co-autores Justyn Maund e Stephen Smartt. O novo artigo deles será publicado na edição desta semana de Ciência.
Até agora, apenas uma estrela desapareceu após a explosão - a estrela que explodiu como SN 1987A no Grupo Local de galáxias. Sete outras estrelas foram vistas nos bairros de supernovas tipo II antes de explodirem, mas nenhuma delas desapareceu, segundo Maund e Smartt.
Maund é afiliado à Universidade de Copenhague na Dinamarca e à Universidade da Califórnia em Santa Cruz, e Smartt é da Queen's University Belfast no Reino Unido. Eles usaram o Telescópio Espacial Hubble e o Telescópio Gemini para observar as duas supernovas.
O progenitor do SN 2003gd, uma estrela supergigante M na galáxia M74, "não é mais observado no local do SN", eles descobriram. Eles estimaram que 2003gd é sete vezes a massa do sol, que eles reconhecem "estar na extremidade inferior da faixa de massa considerada teoricamente possível para produzir eventos de colapso do núcleo". Eles disseram que há incerteza suficiente na massa do objeto que pode ser maior que sete massas solares - mas mesmo se não houver, suspeita-se que várias outras estrelas na extremidade inferior da faixa explodam como supernovas.
Os co-autores também são cuidadosos ao apontar que a poeira da supernova ainda é visível e "Alguém poderia argumentar que a estrela identificada como progenitora era uma estrela vizinha que agora está obscurecida pela formação de poeira". Mas o trabalho deles indica que a explosão não foi poeirenta o suficiente para obscurecer uma estrela tão luminosa quanto a mãe do SN 2003gd. Eles acreditam que a estrela progenitora realmente desapareceu - embora haja mais confirmação à medida que a poeira continuar a limpar.
O SN 1993J é um caso verdadeiramente excepcional. A estrela supergigante K que explodiu nessa supernova também não está mais presente, relatam os autores - mas seu companheiro binário supergigante B ainda é observado.
O modelo para o sistema binário era uma estrela progenitora 15 vezes a massa do sol, com um companheiro binário um pouco menos massivo. A estrela progenitora evoluiu mais rapidamente e transferiu parte de sua massa para o companheiro binário, incluindo uma quantidade substancial de seu envelope de hidrogênio. O companheiro binário cresceu para 22 vezes a massa do sol. A interação aconteceu por cerca de 250 anos e afetou a explosão da supernova a tal ponto que o SN 1993J ficou conhecido como uma das supernovas mais peculiares já vistas.
O local da SN 1993J foi fotografado várias vezes nos 2 a 13 anos após a explosão com o Hubble e vários outros telescópios. Pela observação de 2004, a porção vermelha da distribuição espectral de energia SN havia desaparecido abaixo do nível da energia espectral vermelha do sistema progenitor binário, “descartando a presença contínua da estrela supergigante K e, portanto, confirmando-a como a progenitor do SN 1993J ”, escreveram os autores.
Eles disseram que em breve a parte azul do espectro da supernova desaparecerá, abrindo uma janela para observações da estrela companheira restante.
Os autores concluem que seu método “simples, mas demorado” “não deixa dúvidas de que as duas estrelas foram as progenitoras das supernovas, SN 2003gd e SN 1993J, e confirma que as supernovas tipo II são nascidas dos Supergigantes Vermelhos, como previsto. "
