Las supernovas rebeldes que explotan solas en el espacio profundo presentan un misterio astronómico. ¿De dónde vienen? ¿Cómo llegaron allí? La respuesta probable: un tirachinas binario de agujero negro, según un nuevo estudio realizado por Ryan Foley, profesor deastronomía y física en la Universidad de Illinois.
Utilizando datos del telescopio espacial Hubble de la NASA y otros telescopios, Foley rastreó 13 estrellas explosivas de alta velocidad hasta las galaxias de donde vinieron para encontrar la combinación peculiar de eventos que condujeron a las muertes solitarias de las estrellas. Sus hallazgos se publican en el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society .
Foley se propuso resolver el rompecabezas de un tipo extraño y extraño de supernova encontrada lejos de cualquier galaxia o cúmulo de estrellas. Las supernovas se conocen como ricas en calcio porque producen una cantidad inusualmente grande de calcio.
"Mirando a su alrededor donde explotaron las supernovas, no hay nada allí, no hay rastro de formación estelar, no hay cúmulos de estrellas viejas, no hay nada cerca", dijo Foley. "Así que sabía que estas cosas comenzaban en otro lugar y se movían largas distanciasantes de que mueran "
Al examinar las ubicaciones y la cinemática de las supernovas, pudo determinar que las estrellas que explotaron habían sido expulsadas de sus galaxias a velocidades muy altas, millones de años antes de que explotaran.
Para comprender cómo las supernovas se alejaron tanto de sus galaxias, hasta medio millón de años luz de distancia, moviéndose a velocidades tan altas, miró las galaxias que habían producido las estrellas antes de expulsarlas.
"Cualquier cosa que ponga el sistema estelar en el estado donde está a punto de explotar está relacionado con el centro de la galaxia de la que proviene", dijo Foley.
Primero, se dio cuenta de que muchas de las galaxias estaban compuestas solo por estrellas viejas, lo que significaba que las supernovas ricas en calcio tenían que provenir de una población de estrellas más antiguas como las enanas blancas. La mayoría de las estrellas se convierten en enanas blancas después de que dejan de producir nuevasenergía.
Para producir el tipo de explosiones observadas, una enana blanca tiene que drenar la masa de una estrella compañera. En este caso, las dos estrellas están en un sistema binario donde la pareja se rodea entre sí hasta que las fuerzas de las mareas se separan.se arroja material sobre la otra estrella, lo que provoca una explosión. Se han encontrado miles de supernovas dentro de las galaxias, pero ¿cómo terminaron estos casos extraños en vuelos de hipervelocidad en solitario a través del espacio?
Mirando más de cerca, Foley luego notó que todas las galaxias que habían producido las supernovas fugitivas mostraban signos de fusión: dos galaxias colisionando y reorganizándose en una gran galaxia. Fue entonces cuando todas las piezas del rompecabezas se unieron para Foley.
"Las velocidades fueron increíbles, del orden de 4.5 millones de millas por hora", dijo Foley. "Solo hay una forma de hacer que un sistema binario de estrellas se mueva tan rápido: un tirachinas desde un sobrevuelo cercano de un agujero negro supermasivo binario¿Cómo se obtiene un agujero negro supermasivo binario? Combinar dos galaxias "
Cuando las galaxias se fusionan, sus agujeros negros forman un sistema binario que interrumpe la coreografía cuidadosamente orquestada de ambas galaxias. En la combinación aleatoria, a veces un sistema binario de enana blanca se encontrará con el agujero negro binario.
"Tienes dos parejas de baile, hacen-si-do, y una pareja es arrojada", dijo Foley. "La enana blanca y su pareja son expulsadas como de una honda, y después de viajar a gran velocidad porhace unos 50 millones de años, explotan en medio de la nada. Es una cadena de eventos complicada, pero resulta que en realidad es un camino muy lógico hacia este extraño fenómeno de supernovas de hipervelocidad ".
Foley espera que en el futuro, este tipo de supernovas se puedan usar para encontrar más sistemas de agujeros negros supermasivos binarios, que son fenómenos raros e interesantes que podrían dar una idea de la gravedad, la relatividad general y especial, los cuásares, la energía oscura y otrosmisterios de la astronomía y la física. Illinois ya está involucrado en varias encuestas de astronomía que podrían buscarse en busca de supernovas hiperveloces ricas en calcio.
"Estas supernovas podrían ser las migas de pan para encontrar nuestro camino hacia estos agujeros negros binarios supermasivos, y podríamos encontrarlas en números mucho más altos", dijo Foley.
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Materiales proporcionado por Universidad de Illinois en Urbana-Champaign . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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