Astrônomos investigam um caso curioso de uma supernova conectada com explosão de raios gama

Imagem da banda r LBT da galáxia hospedeira do GRB 171010A. A posição do rádio do GRB é marcada com uma cruz vermelha. Crédito: Melandri et al., 2019.

Usando um conjunto de telescópios espaciais e terrestres, uma equipe internacional de astrônomos realizou um estudo detalhado da supernova SN 2017htp associada à explosão de raios gama GRB 171010A. Os resultados do estudo, apresentados em um artigo publicado em 26 de outubro no arXiv.org, poderiam lançar mais luz sobre a natureza de tais fenômenos.

Os astrônomos geralmente concordam que as explosões de raios gama (GRBs) de longa duração coincidem com as supernovas poderosas (SNe), denominadas hipernovas, que ocorrem quando uma estrela maciça entra em colapso em um buraco negro. A primeira evidência conclusiva para a conexão SN-GRB veio em 2003, quando um espectro semelhante ao SN emergiu do espectro do transiente óptico do GRB 030329.

No entanto, o link entre GRBs e SNe ainda não está totalmente esclarecido. Estudos mostram que nem todas as supernovas poderosas produzem explosões de raios gama, portanto, alguns GRBs podem não estar conectados com a morte de estrelas massivas. Portanto, investigações detalhadas das associações SN-GRB podem ser úteis na determinação da verdadeira natureza desses fenômenos.

Agora, um grupo de astrônomos liderados por Andrea Melandri do Observatório Brera na Itália relata a detecção de uma nova conexão GRB-SN. Eles descobriram que o GRB 171010A, uma explosão de raios gama de longa duração identificada em outubro de 2017 em um desvio para o vermelho de 0,33, está associada à supernova de colapso do núcleo tipo Ib / c SN 2017htp detectada em novembro de 2017 em um desvio para o vermelho semelhante.

"Apresentamos um novo caso de tal ligação em z = 0,33 entre GRB 171010A e SN 2017htp (...) Analisamos a fotometria óptica e espectroscopia dos GRB 171010A e SN 2017htp ao longo de quase quatro meses desde sua descoberta", escreveram os astrônomos. No papel.

Investigando as propriedades da nova conexão GRB-SN, os astrônomos descobriram que são necessárias aproximadamente 0,33 massas solares de níquel para reproduzir o pico de luminosidade do SN 2017htp, com uma massa ejecta de cerca de 4,1 massas solares e uma energia cinética de cerca de 8,1dilhões de erg . Estes resultados são consistentes com outras associações GRB-SN observadas anteriormente.

Além disso, o estudo revelou as propriedades da região GRB 171010A e a parte da galáxia hospedeira do GRB . Verificou-se que a galáxia tem um diâmetro de cerca de metade do da Via Láctea, tornando-o o segundo maior hospedeiro GRB conhecido até hoje. Os pesquisadores observaram que, embora o hospedeiro do GRB 171010A seja maior em tamanho do que a maioria das galáxias hospedeiras do GRB, suas propriedades espectrais são típicas para esses objetos.

A taxa de formação de estrelas da região de formação de estrelas GRB foi calculada em cerca de 0,2 massas solares por ano, enquanto sua metalicidade (12 + log (O / H)) foi medida em um nível de aproximadamente 8,15. De acordo com o documento, esses valores são consistentes com os relatados para outras conexões GRB-SN.

"As propriedades observadas da região de formação de estrelas GRB são semelhantes àquelas das regiões de formação de estrelas que hospedam outros GRBs com um SN Tipo Ic-BL associado e com observações resolvidas espacialmente disponíveis", diz o artigo.

Nas observações finais, os astrônomos enfatizaram que seu estudo parece confirmar que, em geral, a metalicidade do ambiente GRB é baixa, mesmo nas galáxias hospedeiras de alta metalicidade.

Fonte: Phys.org