Astrónomos capturan estrella supergigante roja explotando en supernova masiva, por primera vez

estrella supergigante roja en el último año de su vida emitiendo una tumultuosa nube de gas.
Impresión artística de una estrella supergigante roja en el último año de su vida que emite una tumultuosa nube de gas. Esto sugiere que al menos algunas de estas estrellas experimentan cambios internos significativos antes de convertirse en supernova. Crédito: Observatorio WM Keck/Adam Makarenko

La muerte de una estrella es uno de los eventos más dramáticos y violentos en el espacio, y los astrónomos han tenido un lugar sin precedentes en el extremo explosivo de una estrella estelar gigante.

Los telescopios terrestres proporcionaron la primera mirada en tiempo real a la agonía de una estrella supergigante roja.
Si bien estas no son las estrellas más brillantes o más masivas, son las más grandes en volumen. Una supergigante roja popular, que ha atraído el interés debido a su eclipsamiento irregular, es Betelgeuse.
Esta estrella se encuentra en la galaxia NGC 5731, a unos 120 millones de años luz de distancia de la Tierra, era diez veces más masiva que el sol. Antes de salir en esplendor, algunas estrellas experimentan erupciones violentas o liberan capas brillantes de gas caliente.
Hasta que los astrónomos presenciaron este evento, creían que las supergigantes rojas estaban relativamente tranquilas. antes de que exploten en una supernova o colapsen en una densa estrella de neutrones.

En cambio, los científicos observaron cómo la estrella se autodestruía de forma espectacular antes de colapsar en una supernova de tipo II. Esta muerte este lar es el colapso rápido y la explosión violenta de una estrella masiva después de haber quemado el hidrógeno, el helio y otros elementos en su núcleo.

Todo lo que queda es el hierro de la estrella, pero el hierro no puede fusionarse, por lo que la estrella se quedará sin energía. Cuando eso sucede, el hierro colapsa y provoca la supernova. Un estudio que detalla estos hallazgos publicado el jueves en The Astrophysical Journal.

“Este es un gran avance en nuestra comprensión de lo que hacen las estrellas masivas momentos antes de morir”, dijo en un comunicado el autor principal del estudio, Wynn Jacobson-Galán, investigador de posgrado de la Fundación Nacional de Ciencias en la Universidad de California, Berkeley.

“La detección directa de la actividad previa a la supernova en una estrella supergigante roja nunca se había observado antes en una supernova ordinaria de tipo II. Por primera vez, vimos explotar una estrella supergigante roja”.

Los astrónomos fueron alertados por primera vez sobre la actividad inusual de la estrella 130 días antes de que se convirtiera en supernova. La radiación brillante fue detectada en el verano de 2020 por el telescopio Pan-STARRS del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawái en Haleakalā de Maui.

Luego, en el otoño de ese año, los investigadores presenciaron una supernova en el mismo lugar.

Lo observaron utilizando el espectrómetro de imágenes de baja resolución del Observatorio WM Keck en Maunakea, Hawái, y llamaron a la supernova 2020tlf. Sus observaciones revelaron que había material alrededor de la estrella cuando explotó: el gas brillante que la estrella expulsaba violentamente de sí misma durante el verano.

“Es como ver una bomba de relojería”, dijo en un comunicado la autora principal del estudio, Raffaella Margutti, profesora asociada de astronomía y astrofísica en UC Berkeley. “Nunca hemos confirmado una actividad tan violenta en una estrella supergigante roja moribunda donde la vemos producir una emisión tan luminosa, luego colapsar y entrar en combustión, hasta ahora”.

Es probable que algunas de estas estrellas masivas experimenten cambios internos consecuentes que provocan la liberación tumultuosa de gas antes de morir, según ha demostrado el hallazgo.

El trabajo se realizó mientras Jacobson-Galán y Margutti aún estaban en la Universidad Northwestern. Tenían acceso remoto a los telescopios del Observatorio Keck en Hawai’i, que fue “instrumental para proporcionar evidencia directa de una estrella masiva en transición a una explosión de supernova”, dijo Margutti.

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