SN 1998bw

SN 1998bw fue una rara supernova de tipo Ic de líneas anchas ^{[ 3 ]} con estallido de rayos gamma detectada el 26 de abril de 1998 en la galaxia espiral ESO 184-G82 , que algunos astrónomos creen que podría ser un ejemplo de colapsar ( hipernova ). ^{[ 4 ]} La hipernova se ha vinculado con GRB 980425 , que se detectó el 25 de abril de 1998, siendo la primera vez que un estallido de rayos gamma se vincula con una supernova. ^{[ 5 ]} La hipernova se encuentra aproximadamente a 140 millones de años luz de distancia, muy cerca para una fuente de estallido de rayos gamma. ^{[ 6 ]}

La región de la galaxia donde ocurrió la supernova alberga estrellas de entre 5 y 8 millones de años y está relativamente libre de polvo. Una región cercana alberga múltiples estrellas Wolf-Rayet de menos de 3 millones de años, pero es improbable que la progenitora de la supernova pudiera ser una estrella fugitiva de esa región. Esto implica que la progenitora era una estrella que originalmente tenía una masa de entre 25 y 40 _M☉ , si explotó como una sola estrella al final de su vida. ^{[ 7 ]} 

El 25 de abril de 1998, el satélite BeppoSAX detectó un estallido de rayos gamma , al que se le asignó el identificador GRB 980425. El evento duró 30 segundos ^{[ 9 ]} y presentó un flujo de estallido promedio ^{[ 10 ]} . Una revisión de las imágenes del Telescopio de Nueva Tecnología del ESO mostró una fuente puntual que se iluminaba rápidamente dentro del área de error del GRB 980425. Esta fuente se encontraba en la galaxia espiral ESO 184-G82, en un brazo espiral, desplazada del núcleo. Este posible evento de supernova carecía de líneas espectrales de hidrógeno, lo que descartaba una supernova de colapso de núcleo de tipo II , y la ausencia de una línea de silicio indicaba que no se trataba de una supernova típica de tipo Ia ^{[ 11 ]} .  

Unas semanas después de su máxima luminosidad, el espectro de la supernova SN  1998bw no mostró indicios claros de helio. Esto sugirió que el evento se clasificara como una supernova de tipo Ic , aunque mostró algunas peculiaridades en comparación con otras supernovas de este tipo. La velocidad de expansión medida a partir de las líneas de calcio se midió como11.700  km/s y9100  km/s desde líneas de silicio. ^{[ 12 ]} Las velocidades máximas de expansión registradas alcanzaron3 × 10 ⁴  km/s . ^{[ 13 ]} Las emisiones de energía de la supernova mostraron polarización , lo que apoyó un escenario de colapso del núcleo con asimetría. ^{[ 14 ]}

Las mediciones de radio de la supernova mostraron que era inusualmente luminosa en esta banda. Los datos sugirieron una onda de choque moviéndose a una velocidad relativista , mientras que la mayoría de las eyecciones de supernovas no son relativistas. ^{[ 15 ]} Esta fue la primera evidencia encontrada de un choque relativista de una supernova. ^{[ 16 ]} Las curvas de luz de la supernova desde las bandas de radio hasta rayos X también indicaron una onda de choque que era altamente relativista. Los datos fueron consistentes con una asociación física entre SN  1998bw y GRB  980425, ^{[ 17 ] [ 18 ]} y apoyaron la idea de un evento de hipernova o colapso . Este escenario resulta en la formación de un agujero negro a partir del colapso de una estrella masiva. ^{[ 17 ] [ 19 ]} Los modelos de simetría esférica no lograron reproducir un evento con este nivel de energía, lo que indica una explosión altamente asimétrica que produjo el estallido de rayos gamma a partir de un chorro relativista . ^{[ 20 ]} En este caso, solo una fracción de la masa estelar del progenitor fue eyectada, y el resto colapsó para formar un agujero negro. ^{[ 3 ]}

La supernova pasó a la fase nebular unos 100 días después de la explosión. ^{[ 21 ]} Las velocidades de expansión se mantuvieron muy altas en comparación con otras supernovas de colapso de núcleo en fases similares. ^{[ 13 ]} El espectro inusual observado durante la fase nebular coincidió con un modelo de explosión fuertemente asférica observada cerca de la dirección de un chorro relativista. ^{[ 22 ] [ 23 ]} La emisión de radio de la supernova se puede explicar mejor por la interacción entre el choque relativista y el medio circunestelar grumoso previamente eyectado por un fuerte viento estelar . ^{[ 24 ]} Las observaciones del Observatorio de Rayos X Chandra en 2004 encontraron emisión de rayos X que apoyaba este escenario. ^{[ 25 ]} También apoyó la idea de que la supernova y el estallido de rayos gamma fueron el mismo evento. ^{[ 26 ]}