Astrónomos captan por primera vez la transición de una estrella gigante roja a una supernova

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Astrónomos captan por primera vez la transición de una estrella gigante roja a una supernova

Impresión artística de una supergigante roja en sus últimos momentos emitiendo una enorme nube de gas. / W. M. Keck Observatory/Adam Makarenko

Un equipo de investigadores afirma haber presenciado uno de los eventos más espectaculares del cosmos: una estrella supergigante roja explotando en una supernova. Los detalles de la moribunda estrella fueron recogidos en un estudio publicado en Astrophysical Journal.

Los astrónomos, liderados por Wynn Jacobson-Galán de la Universidad de California, Berkeley observaron la supernova llamada (SN) 2020tlf, durante 130 días antes de la explosión. Determinaron que la estrella supergigante roja progenitora de la supernova, ubicada en la galaxia NGC 5731 a unos 120 millones de años luz de la Tierra, era 10 veces más masiva que el Sol.

Los investigadores afirman que el evento muestra que no siempre hay una “calma antes de la tormenta” en términos de explosiones de supernova. Esto desafía las suposiciones anteriores. “Este es un gran avance en nuestra comprensión de lo que hacen las estrellas masivas momentos antes de morir”, dice Jacobson-Galán.

La observación

Las supernovas ocurren cuando las estrellas masivas mueren, o se quedan sin combustible y colapsan sobre sí mismas. Una explosión gigante y súper brillante sigue al colapso, enviando ondas de choque a través del espacio. Además, por lo general, deja un núcleo denso rodeado por una nube de gas llamada nebulosa.

Sin embargo, este proceso dramático nunca antes se había visto en tiempo real. Dos telescopios participaron en la realización de las observaciones, ambos en Hawái: el observatorio Pan-STARRS y el Observatorio WM Keck.

La información recopilada ya está proporcionando nuevos conocimientos. Hubo evidencia directa de material circunestelar denso que rodeaba a la estrella cuando explotó, por ejemplo. Los investigadores creen que esta materia era el mismo gas que habían visto expulsado de la supergigante roja varios meses antes.

“Es como ver una bomba de relojería”, comenta la astrofísica Raffaella Margutti, también de la UC Berkeley. “Nunca antes habíamos confirmado una actividad tan violenta en una estrella supergigante roja moribunda, en la cual la vemos producir una emisión luminosa, luego colapsar y entrar en combustión, hasta ahora”, agregó.

Supergigantes rojas

Según los análisis, parece que al menos algunas supergigantes rojas experimentan cambios internos significativos antes de transformarse en supernovas. Posiblemente se deba a inestabilidades relacionadas con las etapas finales de la quema de combustible nuclear, creando las violentas erupciones y la luminosidad observadas.

El alto nivel de luz radiada alertó a los astrónomos sobre esta estrella en particular. La supernova también fue monitoreada después de la explosión, durante otros 300 días, brindando a los astrónomos aún más datos con los que trabajar.

Las observaciones se realizaron como parte del Young Supernova Experiment, un proyecto que intenta encontrar explosiones estelares en el cielo nocturno en sus primeras etapas. Con la nueva información ahora disponible para ellos, debería ser más fácil detectar eventos de supernova antes de que sucedan.

Detectar más eventos como SN 2020tlf tendrá un impacto dramático en la forma en que definimos los últimos momentos de la evolución estelar. Este tipo de observaciones unen a teóricos y prácticos en la búsqueda para resolver el misterio de cómo las estrellas masivas pasan sus últimos momentos.

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