As supernovas são o fenômeno mais brilhante do universo atual. Até recentemente, os astrônomos pensavam que tinham supernovas descobertas; eles poderiam se formar a partir do colapso direto de um núcleo maciço ou da derrubada do limite de Chandrasekhar quando um vizinho da anã branca se juntou. Esses métodos pareciam funcionar bem até que os astrônomos começaram a descobrir supernovas "ultra-luminosas" a partir do SN 2005ap. Os suspeitos do costume não podiam produzir explosões tão brilhantes e os astrônomos começaram a procurar novos métodos e novas supernovas ultraluminosas para ajudar a entender esses valores extremos. Recentemente, a pesquisa automatizada do céu Pan-STARRS rendeu mais duas.
Desde 2010, o Telescope Panoramic Survey & Rapid Response System (Pan-STARR) realiza observações no topo do Monte Haleakala e é controlado pela Universidade do Havaí. Sua principal missão é procurar objetos que possam representar uma ameaça para a Terra. Para fazer isso, ele varre repetidamente o céu do norte, olhando 10 manchas por noite e alternando entre vários filtros de cores. Embora tenha tido muito sucesso nessa área, as observações também podem ser usadas para estudar objetos que mudam em prazos curtos, como supernovas.
A primeira das duas novas supernovas, PS1-10ky, já estava em processo de explosão quando o Pan-STARRS entrou em operação; portanto, a curva de brilho estava incompleta desde que foi descoberta perto do pico de brilho e não existem dados para capturá-lo. . No entanto, no segundo, PS1-10awh, a equipe capturou enquanto estava no processo de clareamento e tinha uma curva de luz completa para o objeto. Combinando os dois, a equipe, liderada por Laura Chomiuk no Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, conseguiu obter uma imagem completa de como essas supernovas titânicas se comportam. Além disso, como foram observados com vários filtros, a equipe conseguiu entender como a energia era distribuída. Além disso, a equipe pôde usar outros instrumentos, incluindo Gemini, para obter informações espectroscópicas.
As duas novas supernovas são muito semelhantes em muitos aspectos às outras supernovas ultraluminosas descobertas anteriormente, incluindo SN 2010gx e SCP 06F6. Todos esses objetos foram excepcionalmente brilhantes, com pouca absorção em seus espectros. O pouco que eles tiveram foi devido ao carbono parcialmente ionizado, silício e magnésio. O brilho médio do pico foi de -22,5 magnitudes, onde, como o colapso típico do núcleo, as supernovas atingem o pico em torno de -19,5. A presença dessas linhas permitiu aos astrônomos medir a velocidade de expansão dos novos objetos em 40.000 km / s e distanciar esses objetos em cerca de 7 bilhões de anos-luz (as supernovas ultra-luminosas anteriores como essas estão entre 2 e 5 bilhões de luz anos).
Mas o que poderia alimentar esses leviatãs? A equipe considerou três cenários. O primeiro foi a deterioração radioativa. A violência das explosões de supernovas injeta núcleos atômicos com prótons e nêutrons adicionais, criando isótopos instáveis que decaem rapidamente, emitindo luz visível. Esse processo geralmente está implicado no desbotamento das supernovas, pois esse processo de decaimento murcha lentamente. No entanto, com base nas observações, a equipe concluiu que não deveria ser possível criar quantidades suficientes dos elementos radioativos necessários para dar conta do brilho observado.
Outra possibilidade era um magnetar de rotação rápida sofrer uma rápida mudança em sua rotação. Essa mudança repentina lançaria grandes pedaços de material da superfície que, em casos extremos, poderiam corresponder à velocidade de expansão observada desses objetos.
Por fim, a equipe considera uma supernova mais típica se expandindo para um meio relativamente denso. Nesse caso, a onda de choque produzida pela supernova interagia com a nuvem ao redor da estrela e a energia cinética aquecia o gás, fazendo com que brilhasse. Isso também poderia reproduzir muitas das características observadas da supernova, mas tinha o requisito de que a estrela derramasse grandes quantidades de material antes de explodir. Alguma evidência é dada para isso como sendo uma ocorrência comum em estrelas massivas de Variável Azul Luminosa observadas no universo próximo. A equipe observa que essa hipótese pode ser testada pesquisando emissões de rádio à medida que a onda de choque interagia com o gás.
