[:en]The blue star found with the Hubble Space Telescope would form a binary system with the yellow giant that exploded in 2011 and its existence would explain how type IIb supernovae originate. The results of this research were published in The Astrophysical Journal Letters.
A group of astronomers, led by researcher Gastón Folatelli of the Kavli Institute of Physics and Mathematics of the Universe (IPMU) of the University of Tokyo, in collaboration with experts from the Department of Astronomy of Universidad de Chile and the Millennium Institute of Astrophysics MAS – Mario Hamuy and Hanindyo Kuncarayakti – have just found evidence of the last piece missing to explain a supernova discovered in 2011, whose progenitor would be a supergiant yellow star.
According to common theory, which applied to isolated stars, only the coldest and largest (red supergiants) or the hottest and bluest (Wolf-Rayet stars) could become supernovae, so the idea that supernova SN 2011dh had a yellow supergiant star as its progenitor intrigued experts. Folatelli’s team then postulated that it was a binary system, composed of this yellow star and a companion that had not been found until now.
This theory was proved when the astronomers of the IPMU, in collaboration with those of MAS, found evidence of the companion thanks to images obtained with the Hubble Space Telescope (HST). It was a bright blue star, the missing link to corroborate the hypothesis of the research team and open the doors to astronomers to think that most massive stars are not solitary, but belong to binary systems with deep interactions.
“Stars are the chemical factories of the Universe, so to understand how the Universe evolves, we must know which are the stars that explode as supernovae allowing planets like the Earth to form. Until now, a handful of parents of supernovae rich in hydrogen (type II) have been identified and only one was known in supernovae poor in this element (type IIb). This study reliably reveals a second case of a type IIb supernova that has its origin in a system formed by two stars. Thus, the idea that hydrogen-poor supernovae are due to the fact that they have a companion responsible for “stealing” this element is being consolidated. We are little by little exploring unknown territories”, Mario Hamuy explains, MAS Director and Researcher of the Department of Astronomy of Universidad de Chile (DAS).
For Hanindyo Kuncarayakti, researcher at MAS and DAS who was part of the team that analyzed the images, this discovery “introduces strong support for theories outside the traditional paradigm that exists for supernovae, being important now to seriously consider the scenario of binary systems to explain the evolution of stars and supernovae.”
That is why the discovery of this blue star is so relevant, also because the system works very closely with the predictions made by the team of researchers. “One of the most fascinating moments of my career as an astronomer was when I opened the newly arrived HST images and saw the object right where we had projected it to be from the beginning. It is the first time that we can clearly see the companion, which will allow us to study it in greater detail and determine its properties. The relevance of this finding goes beyond this particular supernova, as it allows us to know more about the connection between high mass stars and supernovae,” Folatelli concludes.
Image 1
Main Image: Galaxy M51 before (left) and after (right) the eruption of SN 2011dh. The image on the left was taken in 2009, while the image on the right was taken on July 18, 2011.
All rights reserved: Chabot Space & Science Center, Conrad Jung
Image 2
These images show the explosion process of the supernova. The images on the top line represent an artist’s view of the supernova explosion. While the images on the lower line were taken with the HST.
Left: Just before the explosion of the supernova, a glowing yellow supergiant. Center: The exploding supernova (lower image shows a supernova fading after the explosion). Right: A bright blue star is observed.
Rights of the top images: Kavli Institute
Rights of the lower images: NASA, Hubble.[:es]La estrella azul encontrada con el Telescopio Espacial Hubble formaría un sistema binario con la gigante amarilla que explotó en 2011 y su existencia explicaría cómo se originan supernovas del tipo IIb. Los resultados de esta investigación fueron publicados en The Astrophysical Journal Letters.
Un grupo de astrónomos, liderado por el investigador Gastón Folatelli del Instituto Kavli de Física y Matemática del Universo (IPMU, por sus siglas en inglés) de la Universidad de Tokio, en colaboración con los expertos del Departamento de Astronomía de la Universidad de Chile y del Instituto Milenio de Astrofísica MAS – Mario Hamuy y Hanindyo Kuncarayakti- acaban de encontrar evidencia de la última pieza que faltaba para explicar una supernova descubierta en 2011, cuyo progenitor sería una estrella supergigante amarilla.
Según la teoría común, la que se aplica a estrellas aisladas, sólo las más frías y grandes (supergigantes rojas) o las más calientes y azules (estrellas de Wolf-Rayet) podían convertirse en supernovas, por lo que la idea de que la supernova SN 2011dh tuviera como progenitora a una estrella supergigante amarilla intrigaba a los expertos. El equipo de Folatelli postuló entonces que se trataba de un sistema binario, compuesto por esta estrella amarilla y una compañera que no había sido encontrada hasta ahora.
Esta teoría fue comprobada cuando los astrónomos del IPMU, en colaboración con los de MAS, hallaron evidencia de la compañera gracias a imágenes obtenidas con el Telescopio Espacial Hubble (HST). Se trataba de una estrella azul brillante, el eslabón faltante para corroborar la hipótesis del equipo de investigadores y abrir las puertas a los astrónomos para pensar que la mayoría de las estrellas masivas no son solitarias, sino que pertenecen a sistemas binarios con profundas interacciones.
“Las estrellas son las fábricas de elementos químicos del Universo, por lo tanto para entender cómo éste evoluciona, debemos saber cuáles son las estrellas que explotan como supernovas permitiendo que se formen planetas como la Tierra. Hasta ahora se han identificado un puñado de progenitores de supernovas ricas en hidrógeno (de tipo II) y se conocía sólo una en supernovas pobres en este elemento (de tipo IIb). Este estudio revela fehacientemente un segundo caso de una supernova de tipo IIb que tiene su origen en un sistema formado por dos estrellas. Así se va consolidando la idea de que las supernovas pobres en hidrógeno se deben a que tienen una compañera responsable de ´robarle´ este elemento. Estamos poco a poco explorando territorios desconocidos”, explica Mario Hamuy, Director del Instituto Milenio de Astrofísica MAS e Investigador del Departamento de Astronomía de la Universidad de Chile (DAS).
Por su parte, Hanindyo Kuncarayakti, investigador de MAS y DAS quien fue parte del equipo que analizó las imágenes, señala que este descubrimiento “introduce un fuerte apoyo a teorías fuera del paradigma tradicional que existe para las supernovas, siendo importante ahora considerar seriamente el escenario de los sistemas binarios para explicar la evolución de las estrellas y las supernovas”.
Es por eso que el descubrimiento de esta estrella azul resulta tan relevante, además porque el sistema funciona muy cercanamente a las predicciones que habían realizado el equipo de investigadores. “Uno de los momentos más fascinantes de mi carrera como astrónomo fue cuando desplegué las imágenes recién llegadas del HST y vi el objeto ahí mismo donde lo habíamos proyectado que estuviese desde un principio. Es la primera vez que podemos ver claramente a la compañera, lo que nos permitirá estudiarla en mayor detalle y determinar sus propiedades. La relevancia de este hallazgo va más allá de esta supernova en particular, pues nos permite conocer más acerca de la conexión entre las estrellas de gran masa y las supernovas”, concluye Folatelli.
Imagen 1
Imagen Principal: La Galaxia M51 antes (izquierda) y después (derecha) de la erupción de la SN 2011dh. La imagen de la izquierda fue tomada en 2009, mientras que la de la derecha, el 18 de julio de 2011.
Derechos: Chabot Space & Science Center, Conrad Jung
Imagen 2
Estas imágenes muestran el proceso de explosión de la supernova. Las de la línea superior representan la visión que tiene un artista de la explosión de la supernova. Mientras que las imágenes de la línea inferior fueron tomadas con el HST.
Izquierda: Justo antes de la explosión de la supernova, una supergigante amarilla que brilla. Centro: La supernova explotando (la imagen inferior muestra una supernova desvaneciéndose después de la explosión). Derecha: Se observa una estrella azul brillante.
Derechos de las imágenes superiores: Instituto Kavli
Derechos de las imágenes inferiores: NASA, Hubble.[:]
