"Sabemos que a maioria das estrelas massivas está em pares binários", disse Stuart Ryder do Australian Astronomical Observatory (AAO) em Sydney, Austrália, e principal autor do estudo. "Muitos desses pares binários vão interagir e transferir gás de uma estrela para outra quando suas órbitas os aproximam."
A companheira da estrela progenitora da supernova não era uma inocente espectadora da explosão. Ela pegou para si todo o hidrogênio do envelope estelar da estrela condenada, a região que transporta energia do núcleo da estrela para sua atmosfera. Milhões de anos antes de a estrela primária ser supernova, o roubo da companheira criou uma instabilidade na estrela primária, fazendo com que ela expulsasse episodicamente um casulo e conchas de gás hidrogênio antes da catástrofe.
A supernova, chamada SN 2001ig, é categorizada como uma supernova tipo IIb, despojada de envelope. Este tipo de supernova é incomum porque a maioria, mas não todo, o hidrogênio desapareceu antes da explosão. Este tipo de explosão foi identificado pela primeira vez em 1987 pelo membro da equipe Alex Filippenko, da Universidade da Califórnia, em Berkeley.
Como supernovas despojadas de envelope perdem esse invólucro externo não é totalmente claro. Elas foram originalmente imaginadas para vir de estrelas isoladas com ventos muito rápidos que empurraram os envelopes externos. O problema era que quando os astrônomos começaram a procurar as estrelas primárias das quais as supernovas eram geradas, eles não conseguiam encontrá-las muitas.
"Além disso, o grande número de supernovas de envelope despojado é maior do que o previsto". Esse fato levou os cientistas a teorizarem que muitas das estrelas primárias estavam em sistemas binários de baixa massa, e partiram para provar isso.
Procurar por um companheiro binário depois de uma explosão de supernova não é tarefa fácil. Primeiro, tem que estar a uma distância relativamente próxima da Terra para o Hubble ver uma estrela tão fraca. O SN 2001ig e sua companheira estão nesse limite. Dentro dessa distância, não saem muitas supernovas. Ainda mais importante, os astrônomos precisam saber a posição exata através de medições muito precisas.
Em 2002, logo após a SN 2001ig ter explodido, os cientistas identificaram a localização precisa da supernova com o Very Large Telescope (VLT) do European Southern Observatory em Cerro Paranal, Chile. Dois anos depois, em 2004, eles acompanharam com o Observatório Gemini do Sul em Cerro Pachón, Chile. Esta observação sugeriu a presença de uma companheira binária sobrevivente.
Sabendo as coordenadas exatas, Ryder e sua equipe conseguiram focar o Hubble naquele local 12 anos depois, quando o brilho da supernova desapareceu. Com a excelente resolução do Hubble e sua capacidade ultravioleta, eles conseguiram encontrar e fotografar a companheira sobrevivente - algo que só o Hubble poderia fazer.
Antes da explosão da supernova, a órbita das duas estrelas uma ao redor da outra levava um ano.
Quando a estrela primária explodiu, teve muito menos impacto na companheira sobrevivente do que se poderia pensar.
Em 2014, Fox e sua equipe usaram o Hubble para detectar a companheira de outra supernova do tipo IIb, a SN 1993J. No entanto, eles capturaram um espectro, não uma imagem. O caso do SN 2001ig é a primeira vez que uma companheira sobrevivente foi fotografada. "Finalmente conseguimos pegar o "ladrão" estelar, confirmando nossas suspeitas de que era preciso estar lá", disse Filippenko. Talvez até metade de todas as supernovas com envelope despojado tenham companheiras - a outra metade perde seus envelopes externos por meio de ventos estelares. Ryder e sua equipe têm o objetivo final de determinar com precisão quantas supernovas com envelopes despojados têm companheiras.
Seu próximo esforço é olhar para supernovas completamente despojadas de envelope, ao contrário de SN 2001ig e SN 1993J, que são apenas cerca de 90% despojadas. Essas supernovas despojadas completamente de envelope não têm muita interação de choque com o gás no ambiente estelar circundante, já que seus envelopes externos foram perdidos muito antes da explosão. Sem interação de choque, elas desaparecem muito mais rápido. Isso significa que a equipe só terá que esperar dois ou três anos para procurar companheiras sobreviventes.
No futuro, eles também esperam usar o Telescópio Espacial James Webb para continuar sua busca.
O artigo sobre o trabalho atual desta equipe foi publicado em 28 de março de 2018 no Astrophysical Journal.
Fonte: NASA
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