Las supernovas son el fenómeno más brillante en el universo actual. Hasta hace poco, los astrónomos pensaban que prácticamente tenían supernovas descubiertas; Podrían formarse a partir del colapso directo de un núcleo masivo o el vuelco sobre el límite de Chandrasekhar como una enana blanca acrecentada vecino. Estos métodos parecían funcionar bien hasta que los astrónomos comenzaron a descubrir supernovas "ultra luminosas" a partir de SN 2005ap. Los sospechosos habituales no podían producir explosiones tan brillantes y los astrónomos comenzaron a buscar nuevos métodos, así como nuevas supernovas ultraluminosas para ayudar a comprender estos valores atípicos. Recientemente, el estudio del cielo automatizado Pan-STARRS obtuvo dos más.
Desde 2010, el Telescopio de Encuesta Panorámica y el Sistema de Respuesta Rápida (Pan-STARR) ha estado realizando observaciones en la cima del Monte Haleakala y está controlado por la Universidad de Hawai. Su misión principal es buscar objetos que puedan representar una amenaza para la Tierra. Para hacer esto, escanea repetidamente el cielo del norte, observa 10 parches por noche y recorre varios filtros de color. Si bien ha tenido mucho éxito en esta área, las observaciones también se pueden usar para estudiar objetos que cambian en escalas de tiempo cortas como las supernovas.
La primera de las dos nuevas supernovas, PS1-10ky ya estaba en proceso de explosión cuando entró en funcionamiento Pan-STARRS, por lo tanto, la curva de brillo estaba incompleta ya que se descubrió cerca del brillo máximo y no existen datos para atraparla a medida que se iluminaba . Sin embargo, para el segundo, PS1-10awh, el equipo atrapó durante el proceso de iluminación y tiene una curva de luz completa para el objeto. Combinando a los dos, el equipo, dirigido por Laura Chomiuk en el Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica, pudo obtener una imagen completa de cómo se comportan estas supernovas titánicas. Y lo que es más, ya que se observaron con múltiples filtros, el equipo pudo entender cómo se distribuía la energía. Además, el equipo pudo utilizar otros instrumentos, incluido Gemini, para obtener información espectroscópica.
Las dos nuevas supernovas son muy similares en muchos aspectos a las otras supernovas ultraluminosas descubiertas previamente, incluyendo SN 2010gx y SCP 06F6. Todos estos objetos han sido excepcionalmente brillantes con poca absorción en sus espectros. Lo poco que tenían se debía al carbono, al silicio y al magnesio parcialmente ionizados. El brillo máximo promedio fue de -22.5 magnitudes donde, como colapso central típico, las supernovas alcanzan un pico de alrededor de -19.5. La presencia de estas líneas permitió a los astrónomos medir la velocidad de expansión de los nuevos objetos como 40,000 km / seg y colocar una distancia a estos objetos como alrededor de 7 mil millones de años luz (las supernovas ultraluminiscentes anteriores como estas han estado entre 2 y 5 mil millones de luz años).
Pero, ¿qué podría alimentar a estos leviatanes? El equipo consideró tres escenarios. El primero fue la desintegración radiactiva. La violencia de las explosiones de supernovas inyecta núcleos atómicos con protones y neutrones adicionales creando isótopos inestables que se descomponen rápidamente emitiendo luz visible. Este proceso generalmente está implicado en la desaparición de las supernovas a medida que este proceso de descomposición se marchita lentamente. Sin embargo, según las observaciones, el equipo concluyó que no debería ser posible crear cantidades suficientes de los elementos radiactivos necesarios para dar cuenta del brillo observado.
Otra posibilidad era que un magnetar de rotación rápida sufriera un cambio rápido en su rotación. Este cambio repentino arrojaría grandes trozos grandes de material de la superficie que, en casos extremos, podría coincidir con la velocidad de expansión observada de estos objetos.
Por último, el equipo considera una supernova más típica que se expande en un medio relativamente denso. En este caso, la onda de choque producida por la supernova interactuaría con la nube alrededor de la estrella y la energía cinética calentaría el gas, haciendo que brille. Esto también podría reproducir muchas de las características observadas de la supernova, pero tenía el requisito de que la estrella arrojara grandes cantidades de material justo antes de explotar. Se da alguna evidencia de esto como una ocurrencia común en estrellas masivas de Variable Azul Luminoso observadas en el universo cercano. El equipo señala que esta hipótesis se puede probar buscando emisiones de radio a medida que la onda de choque interactúa con el gas.
