O privire rară a unei stele înainte de a deveni supernovă sfidează așteptările

O privire rară a unei stele înainte de a exploda într-o supernova de foc nu arată deloc așa cum se așteptau astronomii, sugerează un nou studiu.

Imaginile telescopului spațial Hubble arată că o stea relativ rece și umflată și-a încheiat viața într-o supernova fără hidrogen. Până acum, se credea că supernovele fără hidrogen provin doar din stele extrem de fierbinți și compacte.

Descoperirea „este un caz de testare foarte important pentru evoluția stelară”, spune Sung-Chul Yoon, astrofizician la Universitatea Națională Seoul din Coreea de Sud, care nu a fost implicat în lucrare. Teoreticienii au câteva idei despre cum se comportă stelele masive chiar înainte de a exploda, dar astfel de stele puternice sunt puține în universul local și multe nu sunt nici pe departe gata să devină supernova, spune Yoon. Identificarea retroactivă a stelei responsabile pentru o supernovă oferă o oportunitate de a testa scenarii despre modul în care stelele evoluează chiar înainte de a exploda.

Găsirea acestor stele, însă, este dificilă, explică Charlie Kilpatrick, astronom la Universitatea Northwestern din Evanston, Illinois. Un telescop trebuie să fi privit exact acea regiune a cerului în anii care au precedat supernova. Și explozia trebuie să fi avut loc suficient de aproape pentru ca lumina de la steaua sa sursă mult mai slabă să fi ajuns la un telescop.

Deși ambele condiții sunt dificil de îndeplinit, Kilpatrick nu este descurajat de vânătoare. După ce oamenii de știință au descoperit o supernovă în decembrie 2019, într-o galaxie numită NGC 4666, aflată la aproximativ 46 de milioane de ani lumină distanță, el și colegii sai s-au grăbit să verifice vechile observații Hubble din aceeași regiune a cerului. Au vrut să găsească steaua din spatele exploziei, numită SN 2019yvr.

După ce a analizat cu atenție imagini și a verificat observațiile cu cele de la telescoape de la sol, echipa și-a găsit cariera: o stea în același loc cu supernova, observată cu aproximativ 2,6 ani înainte de explozie. Părea a fi o stea galbenă cu aproximativ 6.500° Celsius și de aproximativ 320 de ori mai lată decât soarele.

„Am fost oarecum nedumerit de toate astea”, spune Kilpatrick. Supernova SN 2019yvr nu avea hidrogen, așa că era de așteptat ca și progenitorul său să aibă deficit de hidrogen. Dar „dacă unei stele îi lipsește un înveliș de hidrogen, atunci te aștepți să vezi mai adânc în interiorul stelei până la straturile mai fierbinți”, spune Kilpatrick. Adică, steaua ar fi trebuit să arate extrem de fierbinte, albastră și compactă – poate 10.0000 până la 50.000 ° C și nu mai mult de 50 de ori mai lată decât soarele. Progenitorul rece, mare și galben al SN 2019yvr, pe de altă parte, părea să fie umplut cu mult hidrogen. Cercetătorii raportează rezultatele pe 5 mai în Anunțuri lunare ale Societății Regale de Astronomie.

Pentru ca acest tip de stea să fi produs o supernovă precum SN 2019yvr, trebuie să fi pierdut o mare parte din hidrogenul său înainte de a exploda, spune Kilpatrick. Dar cum?

El și colegii au venit cu câteva scenarii. Steaua ar fi putut expulza o mare parte din hidrogenul său în spațiu prin erupții violente, posibil cauzate de o anumită instabilitate în miezul stelei sau de interferența unei alte stele din apropiere. Sau poate că hidrogenul stelei ar fi putut fi îndepărtat de o altă stea care se afla pe orbită în jurul ei.

Pentru a reduce aceste posibilități, Jan Eldridge, un astrofizician la Universitatea din Auckland din Noua Zeelandă, sugerează întoarcerea telescopului Hubble pe acea zonă a cerului. Astronomii ar trebui să se asigure mai întâi că steaua văzută cu 2,6 ani înainte de SN 2019yvr chiar a dispărut acum, spune Eldridge, care nu a fost implicat în lucrare. Cercetătorii ar putea verifica, de asemenea, dacă o stea care a orbit odată progenitorul lui SN 2019yvr mai rămâne.

„Au găsit un mister și au câteva soluții”, notează Eldridge. Încercând să-și dea seama cum o stea atât de puțin probabilă a scos această supernovă, spune ea, „va fi distractiv”.