Supernova eternamente luminosa ganha sua primeira simulação 3D
Novas simulações tridimensionais de supernovas exóticas revelam como deve ser o interior das estrelas com mais de 80 massas solares
Após alguns anos de pesquisa, os cientistas conseguiram criar a primeira simulação tridimensional de supernovas exóticas. Com isso, eles revelaram como deve ser o interior de estrelas raras com mais de 80 massas solares e seus processos desconhecidos de explosão.
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Entre as supernovas (explosões de estrelas mais massivas que o Sol no fim de suas vidas) já observadas, estão aquelas que recebem o nome de supernovas exóticas. Algumas dessa categoria são as superluminosas e as eternamente luminosas. O nome desta última é um exagero, claro, mas elas realmente brilham por muito mais tempo do que deveriam.
Para fins de comparação, as supernovas comuns brilham por algumas semanas ou meses, enquanto as eternamente luminosas podem permanecer brilhantes por vários anos ou mais. Já as superluminosas brilham cerca de 100 vezes mais que as supernovas normais.
Não é fácil encontrar algum desses eventos para examiná-los melhor, mas os astrônomos suspeitam que eles acontecem em estrelas altamente massivas — entre 80 a 200 massas solares. Esses objetos são alvo de controvérsias, já que todas as "ega estrelas observadas nessas proporções têm suas medidas questionadas e imprecisas.
Seja como for, uma equipe internacional liderada por Ke-Jung Chen, do Instituto de Astronomia e Astrofísica da Academia Sinica (ASIAA), em Taiwan, usou supercomputadores do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley e do Observatório Astronômico Nacional do Japão para criar a nova simulação.
O grande diferencial dessa pesquisa é que a simulação, além de ter alta resolução, é tridimensional. Até então, eram produzidos apenas modelos bidimensionais com limitações de fatores como as turbulências no interior das supernovas exóticas. Isso não é um problema para a nova simulação em 3D — embora tenha sido um grande desafio chegar a um resultado final.
Ao simular a hidrodinâmica da radiação das supernovas, a equipe considerou a propagação e interação dessa radiação com a matéria da estrela em colapso. Nessas interações estão os processos de transporte de energia, mas os cálculos para a simulação dessas físicas se mostraram muito mais complexos, exigindo maior poder computacional.
Contudo, as dificuldades foram superadas e a equipe fez algumas descobertas ao observar o resultado. Por exemplo, eles notaram que o fenômeno de erupções intermitentes nessas estrelas muito massivas pode se assemelhar às de múltiplas supernovas comuns.
Além disso, quando ocorre uma colisão entre os materiais de diferentes períodos de explosão em uma única "mega estrela", cerca de 20-30% da energia cinética do gás pode ser convertida em radiação. Isso poderia explicar as supernovas superluminosas.
Essas e outras características observadas na simulação coincidem com as observações de supernovas exóticas, indicando que os cientistas estão no caminho certo para descobrir mais sobre esses eventos raros. A pesquisa foi publicada no The Astrophysical Journal.
Fonte: The Astrophysical Journal; via Phys.org
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