Muitas coisas no Universo podem causar uma supernova, desde o colapso gravitacional de uma estrela massiva até a colisão de anãs brancas. Mas a maioria das supernovas que observamos estão noutras galáxias, demasiado distantes para que possamos ver os detalhes do processo. Então, em vez disso, categorizamos as supernovas pelas características observadas, como as curvas de luz de como elas brilham e desaparecem e os tipos de elementos identificados em seus espectros. Embora isso nos dê uma ideia da causa subjacente, ainda há coisas que não entendemos totalmente. Isto é particularmente verdadeiro para um tipo específico de supernova conhecido como Tipo Ia.
Você provavelmente já ouviu falar de supernovas do Tipo Ia porque elas são fundamentais para a nossa compreensão da cosmologia. Possuem a importante característica de possuírem brilho máximo uniforme. Isso significa que podemos observar o brilho aparente, compará-lo com o brilho real e calcular a distância. Por esta razão, são frequentemente chamadas de velas padrão e foram a primeira forma de aprendermos que o Universo não está apenas em expansão; está acelerando sob a influência da energia escura.
A partir dos espectros destas supernovas, podemos ver que o brilho inicial é alimentado pelo decaimento radioativo do níquel-56, enquanto grande parte do brilho posterior vem do decaimento do cobalto-56. Também vemos a presença de silício ionizado próximo ao pico de brilho, que nenhum outro tipo de supernova possui. Isto diz-nos que as supernovas do Tipo Ia não são causadas pelo colapso do núcleo de uma estrela, mas sim por algum tipo de efeito de fuga térmica.
O modelo mais popular para supernovas do Tipo Ia é que elas são causadas pelo colapso de uma anã branca. Quando uma anã branca faz parte de um binário próximo com uma gigante vermelha envelhecida, a anã branca pode capturar parte da camada externa da companheira. Com o tempo, a anã branca captura massa suficiente para cruzar a Limite de Chandresekharque desencadeia a supernova. Como o limite de Chandrasekhar é sempre de 1,4 massas solares, isso explicaria por que as supernovas do Tipo Ia têm sempre o mesmo brilho máximo.
Mas à medida que observamos cada vez mais supernovas, aprendemos que as supernovas do Tipo Ia nem sempre têm o mesmo brilho máximo. Existem alguns que são particularmente mais brilhantes, com linhas de silício mais fracas nos seus espectros e linhas de ferro mais fortes. Existem alguns que são muito mais escuros do que o normal, com fortes linhas de absorção de titânio. Isto não impede a sua utilização como velas padrão, uma vez que podemos identificá-las pelos espectros e ajustar os nossos cálculos de brilho em conformidade, mas sugere que o modelo de progenitor único está incompleto.
Uma possibilidade é que algumas supernovas do Tipo Ia sejam causadas por colisões de anãs brancas. Dado o número calculado de sistemas binários de anãs brancas, as colisões não podem explicar todas as supernovas deste tipo, mas sabe-se que ocorrem colisões estelares e não estariam limitadas pelo limite de Chandresekhar, permitindo assim supernovas que são mais brilhantes ou mais brilhantes. mais escuro que o normal. Também é possível que algumas supernovas do Tipo Ia sejam causadas pela acreção de uma companheira próxima, mas a supernova resultante não destrói a anã branca, o que poderia explicar os subtipos mais escuros destas supernovas.
Neste momento, existem muitas possibilidades e simplesmente não temos dados suficientes para identificar as causas. Mas a boa notícia é que, com novos observatórios e pesquisas do céu, como o Observatório Rubin, que estarão online em breve, reuniremos uma riqueza de dados observacionais, especialmente de supernovas que ocorrem dentro da nossa própria galáxia. Isto nos fornecerá as informações de que precisamos para finalmente resolver este problema astronômico de longa data.
Referência: Ruiter, Ashley J. e Ivo R. Número da página. “Progenitores de supernovas tipo Ia: uma visão contemporânea de um quebra-cabeça de longa data.” pré-impressão arXivt arXiv:2412.01766 (2024).
