O Dr. Shing Chi Leung, professor assistente de física da SUNY Poly, publicou um artigo de revisão como principal autor sobre a origem das supernovas Tipo Ia. O artigo é de co-autoria com o Dr. Ken’ichi Nomoto, Professor Emérito da Universidade de Tóquio, nos anais do Décimo Sexto Encontro Marcel Grossmann sobre Relatividade Geral.
A reunião MG é um evento trianual, fundado em 1975 por Remo Ruffini e Abdus Salam com o objetivo de revisar os desenvolvimentos da gravitação e da relatividade geral com grande ênfase em fundamentos matemáticos e previsões físicas. Ele promove a discussão sobre os avanços recentes em gravitação, relatividade geral e teorias de campos relativísticos, enfatizando fundamentos matemáticos, previsões físicas e testes experimentais. Reuniões anteriores foram realizadas em Trieste, Xangai, Kyoto e outras grandes cidades. O Dr. Leung foi convidado para apresentar uma palestra sobre os avanços recentes das supernovas do Tipo Ia.
Sabe-se que as supernovas do tipo Ia são a explosão de anãs brancas de carbono-oxigênio. Esses objetos são o ponto final das estrelas com uma massa entre 3 a 8 vezes a massa do sol. As supernovas do tipo Ia são desencadeadas pela queima instável de matéria na anã branca, que mais tarde leva à fuga e explosão termonuclear. No entanto, a imagem detalhada de como e quando a explosão ocorre é altamente incerta.
Teoricamente, tem sido um longo debate se a anã branca está explodindo na massa de Chandrasekhar, ou seja, a massa acima da qual a anã branca se torna dinamicamente instável. Até agora, não há consenso sobre qual canal (massa de Chandrasekhar ou massa sub-Chandrasekhar) é o dominante na população de supernovas. Conhecer essas supernovas é importante porque as supernovas do Tipo Ia contribuem com 20 a 30% de todas as supernovas e são usadas para sondar a expansão cósmica.
No artigo, a equipe usou o elemento químico manganês como chave para sondar o principal canal de explosão. A produção desse elemento requer alta densidade (alguns bilhões de vezes a densidade da água) e alta temperatura (acima de 5 bilhões de Kelvin) durante uma explosão de supernova. E a supernova de massa Tipo Ia de Chandrasekhar é o único tipo que cria essas condições durante a explosão. A equipe modelou alguns remanescentes de supernova na galáxia recentemente observada (por exemplo, 3C 397). Eles descobriram que a alta abundância de manganês nesses objetos favorece o modelo de massa de Chandrasekhar.
A equipe também observou dicas semelhantes de estrelas na galáxia. Ao organizar as estrelas da mais antiga para a mais jovem, coletadas em pesquisas estelares recentes (por exemplo, APOGEE), a fim de explicar a tendência do manganês ao longo das gerações de estrelas, eles descobriram que uma fração significativa das supernovas do Tipo Ia precisa ser massa branca de Chandrasekhar anões. Ambos os resultados defendem o modelo de massa de Chandrasekhar como o canal de explosão dominante.
Observações futuras das abundâncias químicas em objetos astrofísicos por missões como a X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission (XRISM, a ser lançada em 2023) medirão as abundâncias químicas de mais sistemas astrofísicos (por exemplo, remanescentes de supernovas, estrelas, galáxias). Esses dados de alta resolução irão quebrar a degeneração da imagem atual.
Publicado em 05/02/2023 19h26
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