Primera detección de ondas de radio de una Supernova Tipo Ia

Representación artística de SN 2020eyj, una estrella enana blanca que se convirtió en supernova después de que se desviara material de una estrella compañera de helio. Crédito: Observatorio Adam Makarenko/WM Keck

Astrónomos de la Universidad de Estocolmo han descubierto una supernova inusual de Tipo Ia. Por primera vez, se detectó en ondas de radio y mostró fuertes emisiones de helio. La supernova fue creada por A[{” attribute=””>white dwarf star that pulled helium-rich material from a companion star. This novel finding adds to our understanding of Type Ia supernovae, which are pivotal for measuring the universe’s expansion.

A team of astronomers led by Stockholm University has discovered an unusual Type Ia supernova – or thermonuclear supernova – called SN 2020eyj. Not only did they make the first detection of such a supernova in radio waves, follow-up observations from W. M. Keck Observatory on Maunakea, Hawaiʻi Island also showed strong emission lines of helium.

This marks the first confirmed Type Ia supernova triggered by a white dwarf star that pulled material from a companion star with an outer layer consisting primarily of helium; normally, in the rare cases where the material stripped from the outer layers of the donor star could be detected in spectra, this was mostly hydrogen.

Type Ia supernovae are important for astronomers since they are used to measure the expansion of the universe. However, the origin of these explosions has remained an open question. While it is established that the explosion is caused by a compact white dwarf star that somehow accretes too much matter from a companion star, the exact process and the nature of the progenitor is not known.

The new discovery of supernova SN 2020eyj is evidence the companion star was a helium star that had lost much of its material just prior to the explosion of the white dwarf.

The study, which includes data from Keck Observatory’s Low Resolution Imaging Spectrometer (LRIS), is published in the May 17th issue of the journal Nature.

Impresión de un artista de un sistema estelar doble con una estrella enana blanca compacta que acumula material de un compañero donante rico en helio, rodeado de material denso y polvoriento. Fue la interacción entre la estrella en explosión y el material remanente de esta compañera lo que dio lugar a la fuerte señal de radio y a las claras líneas de helio en los espectros ópticos de SN 2020eyj. Crédito: Observatorio Adam Makarenko/WM Keck

“Una vez que vimos las firmas de la fuerte interacción con el material complementario, también intentamos detectarlo en las emisiones de radio”, dice Erik Kohl, investigador postdoctoral en el Departamento de Astronomía de la Universidad de Estocolmo y autor principal del artículo. “La detección en radio es la primera de una supernova de tipo Ia, algo que los astrónomos han intentado hacer durante décadas”.

La supernova 2020eyj fue observada por primera vez por la Instalación de Tránsito Zwicky en el Observatorio Palomar cerca de San Diego, donde el Centro Oskar Klein de la Universidad de Estocolmo es miembro.

“El Telescopio Óptico del Norte en La Palma fue clave para seguir esta supernova”, dice Jesper Sollerman, profesor del Departamento de Astronomía de la Universidad de Estocolmo y coautor del artículo. “Al igual que los espectros del Gran Telescopio Keck en Hawái, que inmediatamente revelaron un material muy inusual dominado por helio alrededor de la estrella en explosión”.

“Esta es claramente una supernova de Tipo Ia inusual, pero aún está relacionada con las que usamos para medir la expansión del universo”, agrega el coautor Joel Johansson del Departamento de Física de la Universidad de Estocolmo. “Mientras que una supernova de tipo Ia normal siempre parece explotar con el mismo brillo, esta supernova nos dice que hay muchos caminos diferentes para que explote una estrella enana blanca”.

Para obtener más información sobre esta investigación, consulte La señal de radio revela el origen de la explosión de una supernova termonuclear.

Referencia: “Supernova tipo Ia detectada por radio con material rico en helio” por Erik C. Kool, Joel Johansson, Jesper Sollerman, Javier Moldón, Takashi J. Moriya, Seppo Mattila, Steve Schulze, Laura Chomiuk y Miguel Pérez-Torres, Disponible aquí: Chelsea Harris, Peter Lundqvist, Matthew Graham, Sheng Yang, Daniel A. Burley, Nora-Lynn Strutjohan, Christopher Fremling, Avishai Gal-Yam, Jeremy Lesmi, Kate Maguire, Connor Omand, Matthew Smith, Igor Andreoni, Eric C Bellem, Joshua S. Bloom, Keshalai D, Stephen L Groome, Mansi M Kasliwal, Frank J Massey, Michael S Medford, Sungmin Park, Josiah Purdum, Thomas M Reynolds, Red Riddell, Estelle Robert, Stuart D Rider, Yashvi Sharma & Daniel Stern 17 de mayo de 2023, disponible aquí. naturaleza.
doi: 10.1038/s41586-023-05916-w