Descrito el origen de una importante clase de supernova

Foto: NASA

Estudios que utilizan las observaciones en rayos X y ultravioletas del telescopio espacial Swift de la NASA han proporcionado nuevos conocimientos sobre los elusivos orígenes de una importante clase de explosión estelar llamada supernova de tipo Ia.

Estas explosiones, que pueden eclipsar a su galaxia durante semanas, liberan grandes cantidades de energía en longitudes de onda visibles. Estas cualidades las sitúan entre las herramientas más valiosas para medir la distancia en el universo. Debido a que los astrónomos conocen el brillo intrínseco de las supernovas de tipo Ia, la intensidad de su brillo revela directamente lo lejos que están.

“A pesar de su importancia, era un poco vergonzoso para los astrónomos no conocer los hechos fundamentales sobre los ambientes de estas supernovas”, dijo Stefan Immler, astrofísico del NASA Goddard Space Flight Center. “Ahora, gracias a los datos sin precedentes de rayos X y ultravioleta de Swift, tenemos una idea más clara de las condiciones requeridas para hacer estallar estas estrellas”.

Los astrónomos han sabido durante décadas que las supernovas Tipo Ia se originan con un remanente de estrella llamada enana blanca, que detona cuando es sometida a una masa crítica. El ambiente que determina el escenario para la explosión, sin embargo, ha sido más difícil de precisar.

De acuerdo con el escenario más compartido, una enana blanca orbita una estrella normal y obtiene una corriente de materia de la misma. Este gas fluye sobre la enana blanca, que adquiere masa hasta que se alcanza un umbral crítico y sufre una explosión catastrófica.

“Un detalle que falta es qué tipos de estrellas residen en estos sistemas. Pueden ser una mezcla de estrellas como el sol o supergigantes rojas o azules mucho más masivas”, dijo Brock Russell, un estudiante graduado en Física en la Universidad de Maryland y autor principal del estudio de rayos-X.

En un modelo de competencia, la supernova se produce cuando dos enanas blancas en un sistema binario giran en espiral hacia su interior y chocan con el tiempo. Las observaciones sugieren dos escenarios se presentan en la naturaleza, pero nadie sabe cuál es la versión que sucede más a menudo.

La misión principal de Swift es localizar explosiones de rayos gamma, que son explosiones más distantes y energéticas asociadas con el nacimiento de los agujeros negros. Entre estos estallidos, los astrónomos pueden utilizar las capacidades únicas de Swift para estudiar otros objetos, incluyendo las supernovas recién descubiertas. El telescopio de rayos-X XRT ha estudiado más de 200 supernovas hasta la fecha, de las que un 30 por ciento son de tipo Ia.

Russell y Immler combinaron datos de rayos X de 53 de los más cercanos conocido supernovas de tipo Ia, pero no pudieron detectar una fuente puntual de rayos-X. Las estrellas arrojan gas y polvo a lo largo de sus vidas. Cuando una onda de choque de supernova se abre camino en este material, se calienta y emite rayos-X. La falta de rayos X en las supernovas combinadas muestra que las estrellas supergigantes, e incluso estrellas similares al Sol en una fase posterior de gigante roja, probablemente no están presentes en las huéspedes binarias.

En un estudio paralelo, un equipo dirigido por Peter Brown de la Universidad de Utah en Salt Lake City observó los 12 eventos de tipo Ia observados en ultravioleta por Swift y en luz visible por el telescopio UVOT menos de 10 días después de la explosión. Una onda de choque de supernova debería producir luz ultravioleta a medida que interactúa con su compañero, con estrellas más grandes produciendo reacciones más brillantes y largas. Las primeras observaciones de UVOT y Swift no detectaron ninguna emisión, lo que lleva a los investigadores a excluir las grandes estrellas rojas gigantes de las supernovas tipo Ia binarias.

En conjunto, los estudios sugieren que la compañera de la enana blanca es o bien una pequeña y joven estrella similar a nuestro sol u otra enana blanca. Los resultados se publicarán el 1 de abril emisión de The Astrophysical Journal Letters.

Fuente

Acerca de A. Arrieta

Físico egresado de la Universidad de Córdoba con sede en la Ciudad de Montería. Magister en Física de la Universidad Nacional de Colombia con sede en la ciudad de Medellín. Docente del Instituto Tecnológico Metropolitano (ITM) y docente adscrito a la Secretaría de Educación de Medellín. "Amarrar el conocimiento no te hace más sabio, en cambio compartirlo te hace más útil a la sociedad, trascender y no morir para siempre"
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