Estudo investiga uma supernova rara do tipo Icn

Uma equipe internacional de astrônomos realizou observações ópticas e de infravermelho próximo de uma rara supernova do tipo Icn conhecida como SN 2022ann. Os resultados do estudo, publicados em 9 de novembro no servidor de pré-impressão arXiv, lançam mais luz sobre a natureza dessa supernova e suas propriedades únicas.

Mapas do localizador da SN 2022ann (direita) e sua galáxia hospedeira, SDSS J101729.72-022535.6 (centro e esquerda). Crédito: Davis et al., 2022.

As supernovas são explosões estelares poderosas e luminosas. Eles são importantes para a comunidade científica, pois oferecem pistas essenciais sobre a evolução de estrelas e galáxias. Em geral, as supernovas são divididos em dois grupos com base em seus espectros atômicos: Tipo I e Tipo II. As do Tipo I carecem de hidrogênio em seus espectros, enquanto as do Tipo II exibem linhas espectrais de hidrogênio. 

O tipo Icn é um subtipo extremo de supernovas de envelope descascado (SESN) interativas. Elas têm linhas de oxigênio e carbono fortes e estreitas, mas linhas de hidrogênio e hélio fracas ou ausentes, apresentando complicações adicionais ao mecanismo de decapagem. Eles têm características de emissão estreitas indicativas de interação circunstelar. 

Até o momento, apenas cinco supernovas Tipo Icn foram descobertos, e a SN 2022ann é a última adição à lista curta deste subtipo SN. A SN 2022ann foi detectada em 27 de janeiro de 2022 na tênue galáxia hospedeira SDSS J101729.72-022535, a uma distância de cerca de 710 milhões de anos-luz. 

Logo após a explosão, uma equipe de astrônomos liderada por Kyle Davis, da Universidade da Califórnia, Santa Cruz, iniciou o monitoramento fotométrico e espectroscópico da SN 2022ann usando várias instalações terrestres. 

“Apresentamos fotometria óptica e espectroscopia óptica/NIR da SN 2022ann, o quinto SN Icn relatado, e sua galáxia hospedeira, SDSS J101729.72-022535.6. (…) Nossas observações da SN 2022ann fornecem informações únicas sobre as origens das mais raras explosões de supernovas e pontos finais não descobertos da evolução estelar”, escreveram os pesquisadores no artigo. 

As observações mostram que os primeiros espectros ópticos da SN 2022ann são dominados por características P-Cygni estreitas de carbono e oxigênio com velocidades de absorção de cerca de 800 km/s. Isso é mais lento do que outras supernovas Icn e abaixo da velocidade de escape para uma estrela massiva compacta que é necessária para evitar a forte emissão de hidrogênio. Portanto, os astrônomos sugerem que a estrela progenitora de SN 2022ann pode ter sido “inchada” por uma explosão e ficado fora do equilíbrio hidrostático antes da explosão. 

O estudo descobriu que a SN 2022ann tem um brilho exclusivamente constante nos primeiros tempos após a explosão e um declínio relativamente rápido no final das bandas vermelhas após este platô. Além disso, a SN 2022ann no pico tem uma luminosidade relativamente baixa em comparação com os outros quatro conhecidos de supernovas Icn. Com base na curva de luz bolométrica da SN 2022ann, os pesquisadores estimam que sua massa ejetada esteja em um nível de 1,73 massas solares. 

De acordo com os pesquisadores, todos os resultados sugerem que uma estrela binária é necessária para remover adequadamente o progenitor antes da explosão e produzir um fluxo de saída de baixa velocidade, como o da SN 2022ann. Eles acrescentaram que a raridade de supernovas Icn pode indicar que eles são criados durante um estágio breve ou incomum na evolução binária.

Fonte: phys.org