Los científicos descubren una supernova que eclipsa a todas las demás

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IMAGEN: Esta es la impresión de un artista de una supernova.
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Crédito: Aaron Geller (Universidad del Noroeste)

Un equipo internacional de astrónomos, dirigido por la Universidad de Birmingham, identificó una supernova al menos dos veces más brillante y enérgica, y probablemente mucho más masiva que cualquier otra registrada.

El equipo, que incluía expertos de Harvard, la Universidad Northwestern y la Universidad de Ohio, cree que la supernova, denominada SN2016aps, podría ser un ejemplo de una supernova extremadamente rara de ‘inestabilidad de pares pulsacionales’, posiblemente formada por dos estrellas masivas que se fusionaron antes de la explosión. Sus hallazgos se publican hoy en Astronomía de la naturaleza.

Tal evento hasta ahora solo existe en teoría y nunca ha sido confirmado a través de observaciones astronómicas.

El Dr. Matt Nicholl, de la Escuela de Física y Astronomía y el Instituto de Astronomía de Ondas Gravitacionales de la Universidad de Birmingham, es el autor principal del estudio. Explica: “Podemos medir las supernovas usando dos escalas: la energía total de la explosión y la cantidad de energía que se emite como luz observable o radiación.

“En una supernova típica, la radiación es menos del 1 por ciento de la energía total. Pero en SN2016aps, encontramos que la radiación era cinco veces la energía de explosión de una supernova de tamaño normal. Esta es la mayor cantidad de luz que hemos visto emitida por una supernova “.

Para volverse tan brillante, la explosión debe haber sido mucho más enérgica de lo habitual. Al examinar el espectro de luz, el equipo pudo demostrar que la explosión fue impulsada por una colisión entre la supernova y una enorme capa de gas, arrojada por la estrella en los años previos a la explosión.

“Si bien se descubren muchas supernovas todas las noches, la mayoría se encuentran en galaxias masivas”, dijo el Dr. Peter Blanchard, de la Universidad Northwestern y coautor del estudio. “Este se destacó de inmediato por nuevas observaciones porque parecía estar en el medio de la nada. No pudimos ver la galaxia donde nació esta estrella hasta que la luz de la supernova se había desvanecido”.

El equipo observó la explosión durante dos años, hasta que se desvaneció al 1 por ciento de su brillo máximo. Usando estas medidas, calcularon que la masa de la supernova era entre 50 y 100 veces mayor que nuestro sol (masas solares). Por lo general, las supernovas tienen masas de entre 8 y 15 masas solares.

“Las estrellas con una masa extremadamente grande experimentan pulsaciones violentas antes de morir, sacudiéndose una cáscara de gas gigante. Esto puede ser impulsado por un proceso llamado inestabilidad del par, que ha sido un tema de especulación para los físicos durante los últimos 50 años”, dice el Dr. Nicholl “Si la supernova tiene el momento adecuado, puede alcanzar este caparazón y liberar una gran cantidad de energía en la colisión. Creemos que este es uno de los candidatos más convincentes para este proceso hasta ahora observado, y probablemente el más masivo”.

“SN2016aps también contenía otro rompecabezas”, agregó el Dr. Nicholl. “El gas que detectamos era principalmente hidrógeno, pero una estrella tan masiva por lo general habría perdido todo su hidrógeno a través de vientos estelares mucho antes de que comenzara a pulsar. Una explicación es que dos estrellas un poco menos masivas de alrededor, digamos 60 masas solares, se habían fusionado. antes de la explosión. Las estrellas de menor masa retienen su hidrógeno por más tiempo, mientras que su masa combinada es lo suficientemente alta como para provocar la inestabilidad de la pareja “

“Encontrar esta extraordinaria supernova no podría haber llegado en mejor momento”, según el profesor Edo Berger, coautor de la Universidad de Harvard. “Ahora que sabemos que tales explosiones energéticas ocurren en la naturaleza, el nuevo telescopio espacial James Webb de la NASA podrá ver eventos similares tan lejanos que podremos mirar atrás en el tiempo a la muerte de las primeras estrellas del Universo”.

Supernova 2016aps se detectó por primera vez en datos del Telescopio panorámico de prospección y el Sistema de respuesta rápida (Pan-STARRS), un programa de prospección astronómica a gran escala. El equipo también utilizó datos del telescopio espacial Hubble, los observatorios Keck y Gemini, en Hawai, y los observatorios MDM y MMT en Arizona. Otras instituciones colaboradoras incluyen la Universidad de Estocolmo, la Universidad de Copenhague, el Instituto de Tecnología de California y el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial.

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La investigación fue financiada a través de una beca de investigación de la Royal Astronomical Society, junto con subvenciones de la National Science Foundation, la NASA y el Marco de la Unión Europea Horizon 2020.

Notas para el editor:

La Universidad de Birmingham está clasificada entre las 100 mejores instituciones del mundo. Su trabajo atrae a personas de todo el mundo a Birmingham, incluidos investigadores, profesores y más de 6.500 estudiantes internacionales de más de 150 países.

Nicholl et al (2020). ‘Una supernova extremadamente enérgica de una estrella muy masiva en un medio denso’. Astronomía de la naturaleza.

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