As supernovas do 'Tipo Ia' envolvem uma anã branca explodindo perto de sua massa Chandrasekhar. Por esse motivo, as explosões de supernovas do Tipo Ia têm propriedades quase universais e são uma excelente ferramenta para estimar a distância até a explosão, como uma escada de distância cósmica. Estrelas massivas em colapso formarão um tipo diferente de supernova (Tipo II) com propriedades mais variáveis, mas com picos de luminosidade comparáveis.
Até o momento, os eventos mais luminosos ocorrem em supernovas de colapso do núcleo em um ambiente gasoso, quando o meio circunestelar próximo à explosão transforma a energia cinética em radiação e, assim, aumenta a luminosidade. A origem do material circunestelar é geralmente o vento estelar das camadas externas da estrela massiva quando são expelidas antes da explosão.
Uma questão natural é como as supernovas do Tipo Ia se parecerão em um ambiente gasoso denso? E qual é a origem do meio circunstelar neste caso? Eles também serão mais luminosos do que seus irmãos padrão? Para resolver esta questão, os pesquisadores do OzGrav Evgeni Grishin, Ryosuke Hirai e Ilya Mandel, junto com uma equipe internacional de cientistas, estudaram explosões em discos de acreção densos em torno das regiões centrais dos núcleos galácticos ativos. Eles construíram um modelo analítico que produz o pico de luminosidade e a curva de luz para várias condições iniciais, como as propriedades do disco de acreção, a massa do buraco negro supermassivo, e a localização e propriedades internas da explosão (por exemplo, energia inicial, massa ejetada). O modelo também usou suítes de simulações hidrodinâmicas de radiação de última geração.
A explosão gera uma onda de choque dentro do meio circunestelar, que gradualmente se propaga para fora. Eventualmente, a onda de choque atinge uma camada que é opticamente fina o suficiente, de modo que os fótons podem "escapar". A localização desta concha de desagregação e a duração da difusão do fotão determinar as propriedades curva de luz.
Se a quantidade de meio circunestelar for muito menor do que a massa ejetada, as curvas de luz parecem muito semelhantes às supernovas do Tipo Ia. Por outro lado, uma massa circunestelar muito massiva pode sufocar a explosão e não será vista. O ponto ideal fica em algum lugar no meio, onde a massa ejetada é aproximadamente comparável à quantidade de material circunestelar. No último caso, o pico de luminosidade é 100 vezes maior do que o padrão das Supernovas Ia, o que a torna um dos eventos de supernova mais brilhantes até hoje.
O artigo de pesquisa que descreve este trabalho (Grishin et al., "Explosões de supernova em discos nucleares galácticos ativos") foi publicado recentemente no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . As explosões luminosas podem ser observadas em discos de acreção de taxa de acreção, ou em galáxias com menores massas supermassivas de buracos negros, onde a atividade do núcleo galáctico ativo de fundo não atrapalhará as observações com instrumentos avançados.