Figura 1:Le curve di luce ultravioletta e visibile di SLSN Gaia16apd (cicli aperti) sono mostrate insieme alle curve di luce calcolate per supernova che interagiscono con gli urti (linee continue, dall'articolo di Tolstov et al.). La luce UV di Gaia16apd è 3-4 volte più luminosa della luce visibile. Credito:Università di Tokyo
Un team internazionale di ricercatori ha scoperto un modo per utilizzare le osservazioni alle lunghezze d'onda dell'ultravioletto (UV) per scoprire caratteristiche delle supernove superluminose precedentemente impossibili da determinare, riporta un nuovo studio pubblicato su Astrophysical Journal Letters il 3 agosto, 2017.
Il gruppo, guidato dal ricercatore del progetto Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU) Alexey Tolstov, studiare le esplosioni stellari chiamate Supernovae Superluminose (SLSNe), un tipo di supernova extra brillante scoperto nell'ultimo decennio che è da 10 a 100 volte più luminoso delle normali supernovae. Recentemente, la squadra si è imbattuta in Gaia16apd in una debole galassia nana lontana 1,6 miliardi di anni luce.
Questo SLSNe aveva una straordinaria emissione UV-brillante per una supernova del suo genere, ma nessuno poteva spiegare quale meccanismo di esplosione potesse produrre quella caratteristica. I teorici hanno discusso sul fatto che Gaia16apd potrebbe adattarsi a uno dei tre scenari SLSNe. Queste sono le supernova di instabilità di coppia, avendo una grande massa di Nichel-56 radioattivo, o una supernova alimentata da magnetar dove ci sarebbe una stella di neutroni in rapida rotazione e altamente magnetizzata come fonte di energia aggiuntiva, o una supernova che interagisce con uno shock in cui i getti di supernova interagirebbero con la densa materia circumstellare circostante (Figura 2).
I ricercatori di Kavli IPMU hanno quindi deciso di simulare ogni modello utilizzando l'idrodinamica della radiazione multicolore per studiare la luce in diversi colori e intervalli di lunghezze d'onda e vedere se una delle simulazioni corrispondeva alla supernova osservata. Queste simulazioni hanno prodotto ultravioletti, curve di luce visibile e infrarossa, raggio fotosferico e velocità, che permette di studiare l'aspetto dell'esplosione a qualsiasi lunghezza d'onda.
Figura 2:Concezione artistica di 3 scenari SLSN popolari:interazione shock, supernova alimentata da magnetar e ad instabilità di coppia. SLSN Gaia16apd è molto probabilmente una supernova che interagisce con gli shock in cui le onde d'urto irradiate producono facilmente enormi quantità di luce UV. Credito:Università di Tokyo
Non solo hanno scoperto che Gaia16apd era molto probabilmente una supernova che interagiva con lo shock, Tolstov e il suo team hanno trovato un modo per modellare tre diversi scenari a lunghezze d'onda UV utilizzando la stessa tecnica numerica. Nel futuro, la loro tecnica potrebbe aiutare i ricercatori a identificare il meccanismo di esplosione della supernova che osservano.
"L'attuale studio fa un ulteriore passo avanti verso la comprensione della fisica della supernova superluminosa e aiuta a identificare lo scenario dell'esplosione. Le osservazioni e la modellazione più dettagliata degli oggetti peculiari simili a Gaia16apd sono molto richiesti per scoprire la natura di il fenomeno delle supernove superluminose, " disse Tolstov.
Il prossimo passo nella loro ricerca sarà applicare simulazioni su altri SLSNe, e rendere più realistico m
