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Buracos negros podem catapultar desonestos supernovas no espaço

Algumas supernovas parecem estar perdidas no espaço, e agora os astrônomos podem ter descoberto o porquê.

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De vez em quando, os astrônomos se deparam com uma supernova que parece ter saído no lugar errado, a milhares de anos-luz de distância da galáxia mais próxima, onde poderia estar. Descoberto pela primeira vez em 2005, o tipo de supernova em questão ocorre em cerca de 5% da taxa de supernovas normais, escreve John Timmer para a Ars Technica . Conhecidas como "supernovas ricas em cálcio", essas supernovas são causadas por estrelas anãs brancas que expelem altos níveis de seu elemento homônimo à medida que explodem. Na verdade, essas estrelas vomitando cálcio podem até ser a fonte de todo o cálcio na Terra.

Enquanto os astrônomos e físicos acreditavam que as supernovas errantes poderiam pertencer a galáxias anãs que seriam difíceis de detectar a grandes distâncias, um novo estudo sugere que esses ladinos podem ter sido expulsos de seus sistemas domésticos por buracos negros binários como uma rocha de um estilingue.

"Olhando em volta, onde as supernovas explodiram, não há nada lá - nenhum traço de formação estelar, nenhum aglomerado de estrelas antigas, não há nada por perto", diz Ryan Foley, autor do estudo, ao News Bureau da Universidade de Illinois, onde Foley é professor de astronomia e física. "Então eu sabia que essas coisas estavam começando em outro lugar e se movendo longas distâncias antes de morrerem."

Ao compilar dados de vários telescópios, incluindo o telescópio Hubble da NASA, Foley traçou as origens de 13 supernovas desonestos em suas galáxias domésticas. De acordo com o estudo publicado no Monthly Notices da Royal Astronomical Society, essas galáxias eram compostas principalmente por estrelas mais antigas. De acordo com Foley, os dados sugerem que cada uma dessas supernovas eram originalmente um par de estrelas anãs ejetadas de sua galáxia de origem.

Há um problema com essa teoria: para que esse tipo de supernova rica em cálcio ocorra, uma anã branca deve ter extraído massa suficiente de uma estrela companheira para alimentar a reação química. A teoria de Foley diz que os buracos negros concorrentes poderiam ter disparado ambas as estrelas na mesma trajetória. "Você tem dois parceiros de dança, eles fazem o mesmo e um par é jogado fora", Foley diz a Ahlberg. “A anã branca e seu parceiro são expulsos como de um estilingue, e depois de viajar a alta velocidade por cerca de 50 milhões de anos, explodem no meio do nada.” Mas Timmer escreve que é altamente improvável que a estrela companheira fosse a lixiviação teria seguido uma anã branca nesse tipo de arremesso. "A física da ejeção exige que um sistema binário interaja com o buraco negro supermassivo no centro da galáxia", explica Timmer. "Uma das estrelas fica presa em órbita ao redor do buraco negro enquanto a outra é atirada para o espaço intergaláctico."

Foley tem uma explicação para isso. Ele sugere que ao invés do buraco negro de uma única galáxia lançando a estrela anã e seu companheiro, o estilingue foi alimentado por dois buracos negros, quando uma galáxia galáctica colidiu com outra. É possível que essas estrelas anãs tenham sido apanhadas no impulso dos buracos negros supermassivos nos centros dessas galáxias antes de serem atiradas para o espaço profundo.

Os astrônomos precisam encontrar mais dessas supernovas solitárias para testar a teoria de Foley. Mas, enquanto isso, eles podem aproveitar o brilho da supernova mais brilhante já descoberta.

Buracos negros podem catapultar desonestos supernovas no espaço