Por primera vez, hemos visto la transición de una estrella gigante roja a una supernova

Estamos viendo muchas vistas espectaculares en el espacio a medida que nuestros telescopios se vuelven más poderosos, pero hay un nuevo competidor para el más emocionante hasta ahora: según los investigadores, hemos observado un supergigante roja estrella explotando en una supernova por primera vez.

La supernova (SN) 2020tlf, para darle su nombre técnico, fue observada durante 130 días antes de la gigantesca explosión, resultado de la desaparición de una estrella a unos 120 millones de años luz de la Tierra en la galaxia NGC 5731 y a unos 10 veces más masivo que nuestro propio Sol.

El equipo dice que esta mirada sin precedentes a uno de los eventos más fascinantes y a gran escala del Universo muestra que no siempre hay una “calma antes de la tormenta” en términos de explosiones de supernova, algo que desafía las suposiciones anteriores.

“Este es un gran avance en nuestra comprensión de lo que hacen las estrellas masivas momentos antes de morir”. dice Wynn Jacobson-Galán, astrónomo de la Universidad de California, Berkeley, y autor principal del estudio.

“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!”

Las supernovas ocurren cuando las estrellas masivas mueren, o se quedan sin combustible y colapsan sobre sí mismas, ya no para mantener en equilibrio las fuerzas de la gravedad y las reacciones nucleares. Una explosión gigante y súper brillante sigue al colapso, enviando ondas de choque a través del espacio y, por lo general, dejando 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 t elescopios participaron en la realización de las observaciones, ambos en Hawái: el Instituto de Astronomía Pan-STARRS de la Universidad de Hawái en Haleakalā, Maui, y el Observatorio WM Keck en Mauna Kea, isla de Hawái.

Los datos recopilados ya están proporcionando nuevos conocimientos. Hubo evidencia directa de material circunestelar denso que rodeaba a la estrella cuando explotó, por ejemplo, que los investigadores creen que era el mismo gas que habían visto expulsado de la supergigante roja varios meses antes.

“Es como ver una bomba de relojería”, dice la astrofísica Raffaella Margutti, también de 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”.

Según las observaciones, parece que al menos algunas supergigantes rojas experimentan cambios internos significativos antes de transformarse en supernovas, posiblemente inestabilidades relacionadas con las etapas finales de la quema de combustible nuclear, creando las violentas erupciones y la luminosidad observadas en este caso.

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

Las observaciones se realizaron como parte de la Experimento de supernova joven, un proyecto en curso 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.

“Estoy muy emocionado por todas las nuevas incógnitas que se han desbloqueado con este descubrimiento”. dice Jacobson-Galán. “La detección de más eventos como SN 2020tlf tendrá un impacto dramático en la forma en que definimos los últimos meses de la evolución estelar, uniendo a los observadores y teóricos en la búsqueda para resolver el misterio de cómo las estrellas masivas pasan los últimos momentos de sus vidas”.

La investigación ha sido publicada en el Diario astrofísico.

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