Una nueva investigación ayuda a comprender la evolución y las etapas finales de las estrellas masivas, el papel de las interacciones binarias y los mecanismos detrás de la pérdida de masa, que en última instancia afectan las propiedades de la supernova resultante y su remanente. Este trabajo también proporciona información sobre las diferentes masas de los progenitores y los escenarios que podrían conducir a diferentes tipos de pérdida de masa, arrojando luz sobre los complejos procesos que rigen los ciclos de vida de las estrellas masivas.
El grupo de investigadores ofrece restricciones sobre las propiedades físicas de estos progenitores y sugiere posibles mecanismos de pérdida de masa, mejorando la comprensión de la evolución estelar y la diversidad de supernovas.
El Dr. Shing-Chi Leung, profesor adjunto de Física en el Instituto Politécnico de SUNY, fue uno de los autores del artículo titulado «Probing Presupernova Mass Loss in Double-peaked Type Ibc Supernovae from the Zwicky Transient Facility», en un proyecto de investigación colaborativo con el equipo de Zwicky Transient Facility (ZTF). El ZTF es un telescopio construido en Palomar, California, mantenido principalmente por investigadores del Instituto de Tecnología de California (CalTech).
El artículo se publicó en The Astrophysical Journal y el proyecto fue dirigido por el estudiante de posgrado de CalTech Kaustav K. Das.
Las supernovas son explosiones de estrellas. Dependiendo del progenitor, su brillo puede evolucionar hasta alcanzar su brillo máximo en un plazo de 20 a 100 días después de la explosión y luego desaparecer nuevamente en el cielo oscuro.
Tradicionalmente, los astrónomos necesitan comparar la imagen del cielo nocturno con una imagen de referencia y buscar puntos brillantes inexplicables que podrían ser candidatos a supernovas. Luego, los astrónomos realizan observaciones de seguimiento para registrar la evolución detallada de las señales ópticas de la supernova. El proceso podría ser lento ya que no está automatizado, donde el largo tiempo de respuesta podría dejar fuera objetos que evolucionan rápidamente.
La Zwicky Transient Factory está diseñada para resolver esta dificultad con un proceso automatizado de reducción de datos en tiempo real, un telescopio de seguimiento fotométrico dedicado y un archivo completo de todas las fuentes astronómicas detectadas. Esto permite capturar, clasificar y analizar de forma continua los eventos transitorios del cielo. Desde el lanzamiento de ZTF en 2017, el telescopio ha detectado alrededor de 9000 supernovas.
Con la gran cantidad de supernovas recién descubiertas, ha surgido una nueva clase de supernovas. Estas supernovas no presentan hidrógeno ni silicio en la eyección (también conocidas como supernovas de tipo Ib/c) y una característica destacada de doble pico en su brillo, donde el primer pico ocurre aproximadamente 10 días después de la explosión.
Las supernovas normales muestran principalmente un pico en su luminosidad durante toda la explosión. El doble pico indica que la estrella tiene una fase de explosión antes de su explosión final. La explosión es como una «miniexplosión» que envía algo de materia a las afueras de la estrella. Después de la explosión, se produce la explosión final y la materia de alta velocidad interactúa con esta materia previamente expulsada y crea las señales de doble pico que se observaron.
«En el pasado, sabíamos que muy ocasionalmente existían supernovas de este tipo, pero no sabíamos si eran eventos aislados o si había una imagen sistemática detrás de estas supernovas», explicó el Dr. Leung. «Con las estadísticas respaldadas por ZTF, podemos creer que hay un mecanismo sólido detrás de tales explosiones. Entonces la pregunta es: ¿tenemos una imagen consistente para explicar estas explosiones mientras aún podemos explicar las supernovas ordinarias?»
En este proyecto, el Dr. Leung estudió sus modelos anteriores en los que se predice la explosión previa a la supernova. Descubrieron que el parámetro de explosión podría ser consistente con una clase de supernova menos común conocida como Supernovas de Inestabilidad de Pares Pulsacionales. Sin embargo, esta clase de supernovas también se sabe que es rara. Por lo tanto, es un tema de debate si esta puede ser la explicación completa de esta subclase inusual junto con el número de eventos.
«Si bien la conclusión está abierta por ahora, sigue siendo emocionante saber que las supernovas pueden ser más desconcertantes de lo que alguna vez pensamos», dijo el Dr. Leung.
«Esperamos que haya muchos más datos disponibles a finales de esta década. El Observatorio Rubin (antes conocido como el Gran Telescopio para Rastreos Sinópticos) se desplegará en 2025 y la comunidad espera detectar unas diez veces más supernovas. Una cantidad tan sustancial de nuevos datos sin duda proporcionará nuevos conocimientos para revelar el lado menos conocido de la física de las supernovas y estos objetos peculiares».
Con información de The Astrophysical Journal
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