Recientemente me encontré con este llamado "problema de supergigante roja" en la literatura, una frase que fue acuñada por Stephen Smartt en 2009 en referencia a por qué las supergigantes rojas con masas ∼16-30M⊙ no han sido identificadas como progenitoras de supernovas de tipo IIP. .
Según tengo entendido, los astrónomos han observado supergigantes rojas con masas entre 8-25M⊙, pero solo se ha demostrado que aquellas por debajo de ∼16M⊙ han sufrido supernovas de tipo IIP. Con la masa mínima requerida para producir una estrella Wolf-Rayet de al menos 25-30M⊙, estas supergigantes rojas tampoco son lo suficientemente masivas como para evolucionar hacia estrellas WR.
Podría haber errores sistemáticos con los modelos o cálculos y es bien sabido que calcular la masa de un progenitor de supernova después de la erupción puede ser una tarea bastante difícil, pero suponiendo que estos cálculos sean correctos deja un gran vacío en nuestra comprensión de la evolución estelar. . Entonces mi pregunta es, ¿qué puede explicar esta brecha?
Las soluciones al problema de la supergigante roja pueden ser observacionales o físicas y, hasta la fecha, se han propuesto ambos tipos. Los datos recientes y el modelado informático mejorado han ayudado a aclarar las últimas etapas de la evolución de la supergigante roja, lo que lleva a posibles soluciones al problema.
Walmswell y Eldridge (2012) sugirieron una solución observacional, a saber, que el polvo circunestelar resultante de la pérdida de masa a través de los fuertes vientos estelares de una supergigante roja podría provocar una fuerte extinción en algunos casos, lo que dificultaría o imposibilitaría la detección de las supernovas resultantes. Con base en los datos recopilados en 18 supernovas, encontraron un límite superior para la masa de un progenitor de supernova Tipo IIP (con un 90% de confianza) alrededor , lo que explicaría la escasez de detecciones de progenitores en el - rango.
Las dificultades de observación son discutibles si hay una razón física detrás del problema, es decir, si hay algún mecanismo que impida que estas supergigantes rojas experimenten supernovas de tipo IIP. Yoon y Cantiello (2010) sugirieron que los vientos estelares supergigantes rojos podrían aumentar a "supervientos" mediante pulsaciones envolventes. Esto conduciría a períodos de tasas de pérdida de masa más grandes de lo esperado, seguidos de períodos de tasas de pérdida de masa más pequeñas. Esto correspondería a oscilar alrededor de estados de inestabilidad debido a las pulsaciones, y sería prominente solo en supergigantes rojas de masas mayores o iguales a aproximadamente . El resultado podría ser drástico, con estrellas perdiendo más de la mitad de sus masas. La estrella podría entonces evolucionar hacia una supernova Tipo Ib o Tipo IIb.
Smartt et al. consideró la posibilidad de pérdida de envoltura en el documento que citó, pero lo descartó como inviable para una estrella en el rango de masa. Sin embargo, parece que no consideraron los supervientos inducidos por pulsaciones, lo que hace que esta solución sea factible una vez más. También vale la pena mencionar que los autores sugirieron el colapso directo de los agujeros negros con una supernova muy tenue como máximo; esta idea había sido explorada en el pasado.
Decano