Supernovas sin hogar

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En una publicación a principios de este mes, observamos a un equipo de astrónomos que buscaban estrellas expulsadas de sus lugares de nacimiento en grupos. Pero un mecanismo similar puede funcionar en los núcleos de las galaxias, lo que les da a las estrellas una velocidad de aproximadamente 1,000 km / seg, suficiente para abandonar sus galaxias originales. Un nuevo estudio pregunta si alguna vez hemos presenciado que alguno de estos despojos estelares exploten como supernovas.

El equipo, dirigido por Peter-Christian Zinn en la Universidad Ruhr en Bochum, Alemania, buscó en aproximadamente 6,000 supernovas enumeradas en el Catálogo de Supernovas del Instituto Astronómico Sternbarg, para las cuales no era aparente una galaxia anfitriona, pero no estaba demasiado lejos de ninguna galaxia conocida. El último criterio se agregó porque, incluso a altas velocidades, las estrellas aún no podían llegar demasiado lejos antes de llegar al final de sus fusibles. El equipo impuso un corte interno aproximado de alrededor de 10 kiloparsecs (aproximadamente 1/3 del ancho del disco de la Vía Láctea). Esperaban que las estrellas estuvieran al menos a esta distancia de los núcleos de la galaxia madre.

La lista inicial contenía cinco estrellas candidatas, que se remontan a 1969. El primer paso que el equipo usó para determinar si la supernova estaba realmente en una galaxia o no, fue tomar imágenes de larga exposición del área inmediata, para extraer potencial bajo. brillo de la superficie de los hosts. El equipo también usó datos de archivo en el ultravioleta lejano, así como en el espectro de rayos X, para determinar si las galaxias cercanas de las cuales las supernovas podrían ser expulsadas potencialmente tenían un disco extendido, invisible en la porción visible del espectro que tendría permitió que se formara la estrella progenitora en las afueras de la galaxia. Estas longitudes de onda son trazadoras de la formación estelar en curso, que son sitios en los que probablemente se encontrarían estrellas de alta masa que conducirían a supernovas de colapso del núcleo.

El candidato más antiguo, SN 1969L, se encontraba cerca de la espiral floculenta NGC 1058. Si bien las exposiciones profundas no mostraban una galaxia anfitriona, las imágenes de rayos X y UV mostraban una estructura extendida de la galaxia madre a la distancia de la supernova. Esto llevó a la conclusión de que esta supernova, aunque lejos de su galaxia anfitriona, todavía estaba gravitacionalmente unida a ella.

Con el segundo candidato, SN 1970L, el equipo nuevamente no pudo encontrar ninguna galaxia anfitriona débil. Sin embargo, la supernova estaba situada entre dos galaxias, NGC 2968 y una débil elíptica, NGC 2970. Un estudio de 1994 había revelado un débil puente de materia que conectaba a las dos, lo que implicaba que habían tenido una interacción en el pasado. Es probable que esta interacción haya provocado gases y estrellas, de los cuales SN 1970L podría haber sido uno.

SN 1997C fue el tercer candidato y también carecía de una galaxia anfitriona discernible, incluso con exposiciones prolongadas. Este tampoco tenía una indicación de un disco extendido del cual la supernova podría haber sido parte. Dadas las características de la supernova, el equipo estimó que tenía una masa original de 15 veces la del Sol. Dada su distancia proyectada y la vida útil de tales estrellas, el equipo observó que esto correspondería a una velocidad de unos 3.000 km / s, que es varias veces la velocidad de la estrella de hipervelocidad confirmada más alta. Como tal, el equipo esperaba que esta estrella tuviera que ser expulsada de manera similar a SN 1970L, usando una interacción entre galaxias. Dado que se sabe que la galaxia anfitriona es una en un pequeño grupo y el disco muestra algunos signos de perturbación, sugirieron que esto era probable.

El cuarto candidato, SN 2005nc, el equipo seleccionado porque no había una galaxia cercana que pudieran asignar como posible padre. Sugirieron que esto se debía a una galaxia anfitriona extremadamente distante, demasiado débil para resolver con estudios previos. La base de esta afirmación fue que la supernova llegó con un estallido de rayos gamma que indicó un origen a unos 5-6 mil millones de años luz de distancia. Debido al GRB asociado, el Hubble El telescopio giró para echar un vistazo. Estas imágenes de archivo no revelaron ningún objeto que pudiera identificarse fácilmente como galaxias anfitrionas, por lo que el equipo presumió que el anfitrión simplemente estaba demasiado lejos para resolverlo.

El último candidato fue SN 2006bx ubicado cerca de la galaxia UGC 5434. Esta supernova no parecía estar en una galaxia de fondo débil y no tenía indicios de haberse formado en un disco extendido. La velocidad estimada a partir de la distancia proyectada fue de ~ 850 km / s, lo que la colocó en el reino de las velocidades plausibles para las estrellas expulsadas por asistencias gravitacionales desde el agujero negro supermasivo en el centro de las galaxias.

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