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Astrónomos «muerden» sorprendente supernova rica en calcio

Un nuevo fenómeno es el que ha comenzado a intrigar a los astrónomos de todo el mundo: supernovas ricas en calcio, estrellas que liberan grandes cantidades de este material durante su agonía y estallido final.

Usando imágenes de rayos X, los investigadores del centro NOIRLab de Estados Unidos y de la Universidad de Northwestern descubrieron el fenómeno tras analizar el último mes de vida y la explosión final de la supernova SN 2019ehk.

«La mayoría de las grandes estrellas crean pequeñas cantidades de calcio durante sus vidas, pero eventos como el de SN 2019ehk parecen ser responsables de producir grandes cantidades de calcio y en el proceso de explosión se dispersan a través del espacio interestelar dentro de las galaxias”, explica Régis Cartier, astrónomo de NOIRLab de Estados Unidos.

Interpretación artística de la supernova rica en calcio 2019eh
Aaron Geller/ NorthWester University

La supernova SN 2019ehk ocurrió en la galaxia Messier 100, una espiral similar a la Vía Láctea ubicada a unos 55 millones de años luz de distancia y un objetivo popular para astrónomos no profesionales. De hecho, fue el aficionado Joel Shepherd quien vio por primera vez esta estrella en explosión el 28 de abril de 2019.

“Al observar lo que hizo esta estrella en su último mes antes de llegar a su extremo crítico y tumultuoso, nos asomamos a un lugar previamente inexplorado, abriendo nuevas vías de estudio», detalló Wynn Jacobson-Galan, de la Universidad Northwestern, quien dirigió el estudio.

El espectro infrarrojo capturado por el Southern Astrophysical Research (SOAR), ubicado en Chile, es el segundo de una supernova rica en calcio, lo que abrió una nueva ventana sobre el tipo de elementos expulsados ​​por estos fenómenos, como helio, carbono, magnesio y calcio, los que dejan una huella digital espectral.

Según los investigadores, comprender cuánto y qué tipo de elementos son expulsados ​​por una supernova proporciona pistas críticas sobre la naturaleza de la explosión: qué tipo de estrella explotó y cómo lo hizo. Además, brinda información sobre cómo las supernovas ricas en calcio producen tanto este material.

«Debido a que estos eventos son raros y difíciles de detectar porque son débiles, no tenemos datos en los que basar nuestras teorías sobre lo que sucede cuando estas estrellas expulsan material en su agonía», afirmó la investigadora principal Régis Cartier.

Rodrigo Orellana
Ex escritor de Digital Trends en Español
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Este famoso remanente de supernova esconde un secreto
remanente supernova gran secreto

Cuando las estrellas masivas llegan al final de sus vidas y explotan en una supernova, pueden dejar enormes estructuras en el espacio llamadas remanentes de supernova. Estos son a menudo los objetivos favoritos de los astrónomos debido a sus formas hermosas y distintivas. Entre ellos se encuentra el famoso remanente SN 1987A que fue fotografiado por el telescopio espacial James Webb el año pasado. Ahora, los astrónomos que usan Webb han mirado más de cerca este remanente y han encontrado algo especial en su interior.

La supernova SN 1987A fue observada por primera vez en 1987 (de ahí su nombre) y era lo suficientemente brillante como para ser vista a simple vista, lo que la hace extremadamente reciente para los estándares astronómicos. Las estrellas viven millones o incluso miles de millones de años, por lo que observar una que llega al final de su vida en tiempo real es un verdadero placer científico. Cuando esta estrella murió, creó una especie de supernova llamada colapso del núcleo, o Tipo II, en la que el corazón de la estrella se queda sin combustible, lo que hace que colapse repentina y violentamente. Este colapso es tan severo que el material rebota y es expulsado en una explosión que viaja hasta un cuarto de la velocidad de la luz.
El telescopio espacial James Webb ha observado la mejor evidencia hasta ahora de la emisión de una estrella de neutrones en el sitio de una supernova conocida y recientemente observada conocida como SN 1987A. A la izquierda hay una imagen de NIRCam (cámara de infrarrojo cercano) publicada en 2023. La imagen de arriba a la derecha muestra la luz del argón ionizado individualmente (Argón II) capturada por el modo Espectrógrafo de Resolución Media (MRS) del MIRI (Instrumento de Infrarrojo Medio). La imagen en la parte inferior derecha muestra la luz del argón ionizado multiplicado capturado por el NIRSpec (Espectrógrafo de Infrarrojo Cercano). NASA, ESA, CSA, STScI, Claes Fransson (Universidad de Estocolmo), Mikako Matsuura (Universidad de Cardiff), M. Barlow (UCL), Patrick Kavanagh (Universidad de Maynooth), Josefin Larsson (KTH)
Se teoriza que este proceso deja un núcleo pequeño y extremadamente denso que podría ser una estrella de neutrones o un agujero negro. Esta teoría es ampliamente aceptada, pero los científicos nunca han observado que esto suceda realmente después de una supernova, antes de ahora. Cuando los investigadores encendieron los instrumentos de Webb en SN 1987a, vieron evidencia de una estrella de neutrones ubicada en el corazón del remanente.

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Algunos de los eventos más dramáticos en el cosmos son las supernovas, cuando una estrella masiva se queda sin combustible para fusionarse, primero se queda sin hidrógeno, luego sin helio y luego quemando elementos más pesados, y finalmente ya no puede sostener la presión externa del calor causado por esta fusión. Cuando eso sucede, la estrella colapsa repentinamente en un núcleo denso, y sus capas externas son arrojadas en una tremenda explosión llamada supernova de Tipo II.

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