Alla fine della sua vita, una supergigante rossa esplode in una supernova ricca di idrogeno. Confrontando i risultati dell'osservazione con i modelli di simulazione, un team di ricerca internazionale ha scoperto che in molti casi questa esplosione avviene all'interno di una fitta nube di materia circumstellare che avvolge la stella. Questo risultato cambia completamente la nostra comprensione dell'ultimo stadio dell'evoluzione stellare.

Il team di ricerca guidato da Francisco Förster dell'Università del Cile ha utilizzato il Blanco Telescope per trovare 26 supernovae provenienti da supergiganti rosse. Il loro obiettivo era quello di studiare lo shock breakout, un breve lampo di luce che precede l'esplosione della supernova principale. Ma non sono riusciti a trovare alcun segno di questo fenomeno. D'altra parte, 24 delle supernove si sono illuminate più velocemente del previsto.

Per risolvere questo mistero, Takashi Moriya dell'Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone (NAOJ) ha simulato 518 modelli di variazioni di luminosità delle supernovae e li ha confrontati con i risultati osservativi. Il team ha scoperto che i modelli con uno strato di materia circumstellare di circa il 10% della massa del Sole che circonda le supernovae corrispondevano bene alle osservazioni. Questa materia circumstellare nasconde lo shock scoppiato, intrappolando la sua luce. La successiva collisione tra i getti di supernova e la materia circumstellare crea una forte onda d'urto che produce luce extra, facendolo schiarire più rapidamente.

Moriya spiega, "Vicino alla fine della sua vita, qualche meccanismo all'interno della stella deve farla perdere massa che poi forma uno strato attorno alla stella. Non abbiamo ancora un'idea chiara del meccanismo che causa questa perdita di massa. Sono necessari ulteriori studi per ottenere una migliore comprensione del meccanismo di perdita di massa. Questo sarà anche importante per rivelare il meccanismo di esplosione della supernova e l'origine della diversità nelle supernovae".

Queste osservazioni sono state eseguite dal Blanco Telescope all'Osservatorio interamericano di Cerro Tololo durante sei notti nel 2014 e otto notti nel 2015. Le simulazioni di Moriya sono state eseguite sul cluster PC del NAOJ Center for Computational Astrophysics. Questa ricerca è stata pubblicata in Astronomia della natura il 3 settembre 2018.