¿Qué cosas son exactamente las violentas y brillantes supernovas?

Pixabay

Ayer se supo que un astrónomo aficionado argentino había fotografiado el preciso instante del nacimiento de una supernova. Esta era la primera vez que se retrataba un evento astronómico de este tipo y la comunidad científica ha quedado maravillada. Sin embargo ¿qué es una supernova?

Aunque se vea como una estrella, una supernova en realidad no lo es… o al menos ya no. Una supernova es la violenta explosión ocasionada por la muerte de una estrella. Estos fenómenos son tan brillantes que pueden eclipsar brevemente galaxias enteras e irradiar más energía de la que tendrá nuestro sol en toda su vida. También son la principal fuente de elementos pesados en el universo.

“La Nueva Estrella”

Debido a la espectacularidad de su brillo, las supernovas han sido apreciadas por los humanos desde mucho antes de la invención de los telescopios. La primera en ser registrada es la RCW 86, que los astrónomos chinos vieron en el año 185. Sus registros muestran que esta "estrella " permaneció en el cielo durante ocho meses.

Luego este evento, solo otras 6 supernovas han sido registradas hasta antes de la llegada de los telescopios: en los años 393, 1006, 1181, 1572 (estudiado por el famoso astrónomo Tycho Brahe) y 1604. Fue la publicación del libro de Brahe "De nova stella” (la nueva estrella), la que da el origen al nombre “nova”. Sin embargo, una nova difiere de una supernova. Ambas son repentinas explosiones de brillo cuando los gases calientes son expulsados hacia afuera, pero para una supernova, la explosión es cataclísmica y significa el final de la vida de la estrella.

El término "supernova" no se usó hasta la década de 1930. Su primer uso fue de Walter Baade y Fritz Zwicky en el Observatorio Mount Wilson, quienes lo usaron en relación con un evento explosivo que observaron, llamado S Andromedae (también conocido como SN 1885A). Estaba ubicado en la galaxia de Andrómeda. También sugirieron que las supernovas ocurren cuando las estrellas ordinarias colapsan en estrellas de neutrones.

En la era moderna, una de las supernovas más famosas fue SN 1987A observada en el año 1987, que todavía está siendo estudiada por los astrónomos porque se puede ver cómo evoluciona una supernova en las primeras décadas después de la explosión.


Supernova SN 1987A
NASA

Cada segundo se crea una supernova en el universo

En promedio, una supernova ocurrirá aproximadamente una vez cada 50 años en una galaxia del tamaño de la Vía Láctea. Dicho de otra manera, una estrella explota cada segundo más o menos en algún lugar del universo, y algunas de ellas no están demasiado lejos de la Tierra. Hace unos 10 millones de años, un grupo de supernovas creó la "Burbuja local", una burbuja de gas de 300 años luz de longitud en el medio interestelar que rodea el sistema solar.

Exactamente cómo muere una estrella depende en parte de su masa. Nuestro sol, por ejemplo, no tiene suficiente masa para explotar como una supernova. Pero con la cantidad correcta de masa, una estrella puede arder en una violenta explosión, la cual puede ocurrir de dos formas: la estrella acumula materia de un vecino cercano hasta que se dispara una reacción nuclear desenfrenada (Supernova Tipo I), o la estrella se queda sin combustible nuclear y se colapsa debido a su propia gravedad (Supernova Tipo II).


NASA

Las Supernovas Tipo I carecen de una firma de hidrógeno en sus espectros de luz y a su vez se dividen en tres sub-tipos a, b y c. Las a se originan a partir de estrellas enanas blancas en un sistema binario cerrado. A medida que el gas de la otra estrella se acumula en la enana blanca, se comprime progresivamente, y finalmente desencadena una reacción nuclear fuera de control que eventualmente causa la cataclísmica supernova. Las b y c también sufren el colapso de su núcleo al igual que las supernovas tipo II, pero han perdido la mayor parte de sus envolturas externas de hidrógeno.

Por su parte, las Supernovas Tipo II son más emocionantes porque suelen ser hasta 15 veces más masiva que el Sol. Al igual que nuestra estrella, eventualmente se quedará sin hidrógeno y helio. Sin embargo, tendrá suficiente masa y presión para fusionar el carbono, lo que origina que los elementos más pesados se acumulen en el centro y se superpongan en capas como una cebolla, con elementos que se vuelven más ligeros hacia el exterior de la estrella.

Una vez que el núcleo de la estrella supera una cierta masa (el límite de Chandrasekhar), la estrella comienza a implosionar haciendo que el núcleo se caliente y se haga más denso. Finalmente, la implosión rebota en el núcleo, expulsando el material estelar al espacio, formando la supernova. Lo que queda es un objeto ultradenso llamado estrella de neutrones, un objeto del tamaño de una ciudad pero que puede tener la masa de nuestro Sol.

En una nota aparte, si la estrella es de 20 a 30 veces la masa del Sol, podría no explotar como una supernova sino colapsar tan violentamente que se convertirá en un agujero negro.

 

Victor Román
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma

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