Mientras miraba hacia el cosmos, el astrónomo aficionado Koichi Itagaki vislumbró una luz inusual en marzo de 2018. Informó rápidamente sus hallazgos, lo que incitó a otros astrónomos a confirmar sus sospechas: había detectado una supernova, a solo 31 millones de años luz de distancia.
Un equipo internacional de astrónomos logró comenzar a capturar datos sobre la estrella en explosión solo tres horas después de que comenzara. Ahora, después de años de recopilación y análisis de datos, el equipo ha confirmado que la supernova de 2018, conocida por los científicos como SN 2018zd, no es una supernova cualquiera, sino una categoría completamente nueva de estrella en explosión que ha sido teorizada pero nunca antes observada: una supernova de captura de electrones. Los hallazgos se publican en Astronomía de la naturaleza
Hasta ahora, solo se conocían dos tipos de supernovas. Las supernovas termonucleares ocurren cuando pequeñas enanas blancas de baja masa (menos de ocho veces la masa de nuestro sol) extraen materia de las estrellas compañeras hasta que detonan y explotan. Las supernovas de colapso del núcleo de hierro, por otro lado, son el resultado de grandes estrellas, más de 10 veces la masa de nuestro sol, que queman todo el combustible en sus núcleos, lo que hace que sus centros colapsen sobre sí mismos para formar un agujero negro o estrella neutrón.
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El astrónomo Ken’ichi Nomoto de la Universidad de Tokio predijo el tercer tipo, la supernova de captura de electrones, en 1980, mientras teorizaba cómo explotaría una estrella si cayera entre ocho y diez masas solares. Con base en modelos de investigación, Nomoto y otros astrónomos predijeron que los mejores candidatos para una supernova de captura de electrones eran las estrellas gigantes rojas. Según sus hipótesis, una gigante roja arrojaría la mayor parte de su masa antes de desencadenar su explosión relativamente pequeña.
Usando imágenes del Telescopio Espacial Hubble, los astrónomos encontraron al progenitor de SN 2018zd, que resultó ser un viejo gigante rojo. Mirar la estrella antes y después de su transformación ayudó al equipo a confirmar que sus características únicas coincidían con lo que Nomoto y otros habían predicho décadas antes.
“Comenzamos preguntando ‘¿Qué es esto raro?’”, Dijo Daichi Hiramatsu, líder del estudio y estudiante de posgrado de la Universidad de California en Santa Bárbara y el Observatorio Las Cumbres, en un declaración. “Luego, examinamos todos los aspectos de SN 2018zd y nos dimos cuenta de que todos pueden explicarse en el escenario de captura de electrones”.
SN 2018zd también ayuda a explicar el Nebulosa del Cangrejo, que los astrónomos han pensado durante mucho tiempo que es el producto de una supernova de captura de electrones en el año 1054. Pero como sucedió hace tanto tiempo, no ha habido forma de estar seguro. SN 2018zd es un cambio de juego: al hacer coincidir sus patrones y características con los de la Nebulosa del Cangrejo, los astrónomos dicen que esto es un apoyo convincente para que la Nebulosa sea una creación de una supernova de captura de electrones.
Nomoto, quien predijo y describió por primera vez este tipo de explosión estelar, dijo en un comunicado que estaba “muy complacido de que finalmente se descubriera la supernova de captura de electrones”. Añadió: “Aprecio mucho los grandes esfuerzos involucrados en la obtención de estas observaciones. Este es un caso maravilloso de combinación de observaciones y teoría “.