Esta estrella sobrevivió a una supernova sólo para brillar más que antes

Astronomía

Cuando se trata de salir con estilo, nada se acerca al final de una enana blanca. Su autodestrucción termonuclear se encuentra entre las explosiones más poderosas del cosmos, obligando a la estrella a dejar de existir en un resplandor de gloria.

Al menos, esa es la idea. Un descubrimiento confirma que algunas enanas blancas fingen su muerte con una actuación mediocre, sólo para seguir brillando aún más que antes.

Hace diez años, la supernova SN 2012Z fue vista en la cercana galaxia espiral NGC 1309, brillando brevemente en un canto de cisne que, según todos los informes, debería anunciar su aniquilación. Las imágenes de su galaxia de origen se remontan a años anteriores, por lo que determinar qué estrella estalló simplemente requirió estudiar imágenes de seguimiento para detectar los espacios ahora vacíos.

“Esperábamos ver una de dos cosas cuando obtuvimos los datos más recientes del Hubble. O la estrella se habría ido por completo, o tal vez todavía habría estado allí, lo que significa que la estrella que vimos en las imágenes previas a la explosión no era t el que explotó”, dice el astrónomo Curtis McCully de la Universidad de California en Santa Barbara (UC Santa Barbara).

“Nadie esperaba ver una estrella sobreviviente que fuera más brillante. Eso fue un verdadero rompecabezas”.

Tan inesperado como fue, la observación no carecía por completo de precedentes, lo que contribuyó a una creciente cantidad de evidencia de que la vida después de la muerte podría no ser algo tan extraño para las estrellas enanas blancas. Una vez que una estrella con la masa de nuestro Sol exprime sus últimos restos de helio en carbono y oxígeno, colapsa en una esfera densa y al rojo vivo del tamaño de nuestra Tierra. Sin la masa para construir elementos más grandes, se evapora a fuego lento, enfriándose durante eones hasta que finalmente se oscurece hasta convertirse en un bulto negro y frío.

Si un núcleo estelar tan agotado tiene una generosa estrella compañera orbitando cerca, la vida podría prolongarse un poco más, ya que extrae un poco de gas adicional. Sin embargo, en un punto crítico, toda esa masa adicional corre el riesgo de empujar el carbono hacia la fusión, provocando una reacción desbocada que libera una tremenda cantidad de energía en un abrir y cerrar de ojos, destrozando la estrella en lo que se conoce como una supernova Tipo Ia.

Por lo general, no queda nada digno de mención en el espacio que una vez ocupó la enana blanca, solo una nube en expansión de tripas estelares que se desplaza hacia el cosmos, brillando débilmente con radiación residual. Estas explosiones específicas son tan mecánicas que todas se queman aproximadamente con el mismo brillo, lo que las hace útiles para medir distancias en todo el Universo.

McCully et al., The Astrophysical Journal, 2022)
Arriba: imágenes en color de NGC 1309 antes y después de SN 2012Z. El panel izquierdo muestra la imagen del Hubble Heritage (antes de la explosión) de NGC 1309. El panel superior central muestra un acercamiento a la posición de la supernova desde la imagen previa a la explosión. La esquina superior derecha muestra al SN~2012Z de la visita de 2013. El panel inferior central muestra la ubicación de SN~2012Z en las últimas observaciones de 2016. El panel inferior derecho muestra la imagen de diferencia entre las imágenes previas a la explosión y las observaciones de 2016.

Sin embargo, no todas las explosiones son tan estándar. Las supernovas de Tipo Iax más comunes son menos como fuegos artificiales y más como petardos húmedos, explotando lentamente en un gemido comparativamente sordo. Es posible que ni siquiera sean tan destructivos, con signos de materia de alta densidad con características de una fotosfera gruesa detectada después de un puñado de estas supernovas menos impresionantes.

Encontrar SN 2012Z radiando furiosamente después de su propia supernova deja pocas dudas de que en algunos, si no en muchos casos, las enanas blancas pueden permanecer intactas incluso después de volverse termonucleares. Exactamente por qué esta estrella en particular no solo no llegó a desgarrarse, sino que volvió aún más brillante es un misterio. Los investigadores detrás del descubrimiento especulan que la explosión simplemente agitó las cosas, permitiendo que su material se asiente nuevamente en una forma menos densa y más hinchada.

Con un volumen mayor, los restos enfriándose de la enana blanca se verían aún más radiantes que nunca.

“Las implicaciones para las supernovas de Tipo Ia son profundas”, dice McCully.

“Descubrimos que las supernovas al menos pueden crecer hasta el límite y explotar. Sin embargo, las explosiones son débiles, al menos algunas veces. Ahora necesitamos entender qué hace que una supernova falle y se convierta en Tipo Iax, y qué hace que una exitoso como un Tipo Ia”.

Esta investigación fue publicada en The Astrophysical Journal.

Fuente: Science Alert.

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