La supernova superluminosa cercana tiene un material circunestelar asférico, sugiere un estudio


Un equipo internacional de astrónomos ha realizado observaciones espectroscópicas de una supernova superluminosa de Tipo I cercana conocida como SN 2018bsz. La campaña de observación arroja más luz sobre las propiedades de esta supernova, lo que sugiere que presenta material circunestelar asférico. Los resultados del estudio se presentaron en un artículo publicado el 3 de febrero en arXiv.org.

Espectro HST/STIS de SN 2018bsz. Crédito: Pursiainen et al., 2022.

Las supernovas (SNe) son explosiones estelares poderosas y luminosas. Son importantes para la comunidad científica, ya que ofrecen pistas esenciales sobre la evolución de las estrellas y las galaxias. En general, los SNe se dividen en dos grupos en función de sus espectros atómicos: Tipo I y Tipo II. Las SNe de tipo I carecen de hidrógeno en sus espectros, mientras que las de tipo II muestran líneas espectrales de hidrógeno.

Las supernovas superluminosas (SLNSe) se caracterizan por curvas de luz excepcionalmente brillantes, a menudo de larga duración. La interacción de la eyección de SN con el material circunestelar circundante (CSM) es un mecanismo eficaz para convertir la energía cinética de la eyección en radiación y se supone que dicho proceso puede impulsar SLSNe.

SN 2018bsz fue detectado por primera vez el 17 de mayo de 2018 por All Sky Automated Survey for SuperNovae (ASAS-SN). El evento se clasificó inicialmente como un SN Tipo II. Sin embargo, un seguimiento posterior de esta fuente demostró que se trata de un SLSN Tipo I (SLSN-I). La galaxia anfitriona de SN 2018bsz es 2MASX J16093905-3203443, con un corrimiento al rojo de 0,0267, lo que convierte a esta supernova en la SLSN-I más cercana descubierta hasta ahora.

Las observaciones fotométricas anteriores de SN 2018bsz han encontrado que exhibe algunas características peculiares, como una meseta inusual previa al pico y evidencia de una rápida formación de polvo. Un equipo de astrónomos dirigido por Miika Pursiainen de la Universidad Técnica de Dinamarca observó recientemente este SN utilizando varias instalaciones en todo el mundo y descubrió que sus propiedades espectroscópicas y polarimétricas también son únicas.

Los investigadores monitorearon la evolución de SN 2018bsz y detectaron una emisión alfa de hidrógeno de múltiples componentes que emergió aproximadamente 30 días después de la luz posterior al máximo de la supernova, lo que es muy inusual para SLSNe-I. Esto sugiere que el hidrógeno es externo a este SN y está ubicado en el CSM.

Los astrónomos asumen que la existencia de una estructura CSM asimétrica en forma de disco con varias regiones emisoras puede explicar la evolución espectroscópica observada de SN 2018bsz. Proponen un escenario en el que, tras la explosión, el CSM sería superado por la eyección, lo que permitiría ver solo el componente azul. Posteriormente, a medida que la fotosfera impulsada por la eyección retrocede, el CSM vuelve a emerger y los componentes de emisión azul y rojo se vuelven visibles.

«El disco CSM se ve rápidamente envuelto por la eyección en expansión que oculta las líneas de emisión de CSM y da lugar a un espectro de eyección típico. A medida que la fotosfera de eyección finalmente comienza a retroceder, el disco CSM vuelve a emerger produciendo las líneas de emisión de múltiples componentes prominentes». explicaron los investigadores.

Según los autores del artículo, las observaciones espectropolarimétricas obtenidas durante las fases dominadas por eyección y CSM parecen confirmar el escenario propuesto. Agregaron que este CSM asimétrico en forma de disco de SN 2018bsz está muy inclinado con respecto a nuestra línea de visión.

Resumiendo los resultados, los científicos notaron que su estudio subrayó cuán único SN 2018bsz es entre otros SLSNe-I, ya que solo algunos de ellos exhiben una emisión tardía de hidrógeno, pero solo en este SN es multicomponente.

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