Artículo publicado por Colin Stuart el 8 de junio de 2011 en physicsworld.com
Un nuevo tipo de supernova que brilla hasta 10 veces más que cualquier otra anteriormente registrada, se ha descubierto gracias a un equipo internacional de astrónomos. Sin embargo, el equipo aún tiene que explicar el mecanismo exacto que dirige este nuevo tipo de explosión estelar, ya que los modelos actuales fallan al tratar de reproducir la radiación que emana de esta nueva clase de violento evento.
Las supernovas ? eventos muy energéticos provocados por la explosión de una estrella ? a menudo pueden brillar más que toda una galaxia durante un breve periodo de tiempo. Hasta la fecha, se han usado tres mecanismos para explicar la vasta cantidad de radiación observada por los astrónomos durante estos eventos. Sin embargo, un equipo liderado por Robert Quimby del Instituto Tecnológico de California (Caltech), en los Estados Unidos, ha identificado un grupo de seis supernovas con unas propiedades de radiación que no pueden explicarse mediante ninguno de estos tres mecanismos.
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La primera causa descartada por Quimby fue el decaimiento radiactivo. Durante la energética explosión de una supernova, la temperatura se dispara. Esto permite que se sinteticen elementos pesados, incluyendo el 56Ni. El posterior decaimiento radiactivo produce rayos gamma que frenan la tasa a la cual se apaga la supernova. La clave de las explosiones observadas por Quimby es que tuvieron una vida demasiado corta. ?Estas supernovas se apagaron casi tres veces más rápido que aquellas dirigidas por el decaimiento radiactivo?, explica.
Hidrógeno brillante
Una segunda posibilidad es que el material rico en hidrógeno que las rodea se caliente por la energía de la explosión, provocando que irradie luz. Este hidrógeno podría haber salido desde las estrellas en una época anterior a través de vientos estelares. Sin embargo, Quimby no pudo encontrar ninguna prueba de hidrógeno. ?No se encontraron trazas cuando analizamos las líneas espectrales de estas supernovas. Esto significa que pudimos descartar una interacción con el material circumestelar rico en hidrógeno?, comenta.
La eliminación del hidrógeno también descarta el tercer mecanismo convencional. En este escenario, el hidrógeno en la atmósfera de la estrella se ioniza cuando la explosión lo atraviesa. Esta bruma de hidrógeno ionizado es opaca a la radiación. Con el tiempo, el hidrógeno se recombina, la bruma se limpia y la radiación fluye hacia el exterior. Pero de nuevo, dado que no se ha observado hidrógeno, no puede explicar fácilmente el conjunto de seis supernovas de Quimby.
En lugar de esto, su última investigación propone dos alternativas que podrían explicar el sexteto. La primera es un proceso similar al calentamiento del material rico en hidrógeno que rodea la estrella. ?Algunas estrellas muy masivas, alrededor de 100 veces más masivas que el Sol, podrían despojarse de capas de carbono y oxígeno en lugar de hidrógeno?, explica Quimby. ?Si una supernova explota dentro de estas capas, calentaría la cobertura?. Conforme se expanden y enfrían las capas, la supernova se apaga gradualmente.
Neutrones giratorios
La segunda sugerencia de Quimby invoca a los magnetares. Cuando una estrella masiva muere como supernova, puede dejar tras de sí un conjunto superdenso de neutrones que giran con velocidad ? una estrella de neutrones. Si esta estrella de neutrones está my magnetizada, entonces se conoce como magnetar. La interacción del intenso campo magnético con el material ionizado de los alrededores podría estar tras la misteriosa supernova. ?La interacción actúa como un freno, decelerando el giro del magnetar ? un proceso que libera parte de la energía giratoria en las eyecciones de supernova?, dice Quimby. ?Esto podría suministrar una fuente adicional de energía que la haría más brillante que una supernova normal?.
Sin embargo, Quimby no cree que haya destapado todo aún. ?Estas ideas son completamente nuevas; no existían hace 10 años. Definitivamente, tenemos que hacer más trabajo para calcular esto?, dice. Rubina Kotak, experta en supernovas en la Universidad Queen’s en Belfast, que no estuvo implicada en la investigación, también cree que es complejo. ?Es realmente difícil decir qué está alimentando estas explosiones, dado que apenas hemos visto un puñado de las mismas y no tenemos observaciones completas de todo el evento?, comenta a physicsworld.com. ?Estamos esperando la siguiente, que esperemos que podamos captar lo bastante pronto para monitorizar todos sus aspectos?.
Mientras tanto, Quimby está usando el Telescopio Espacial Hubble para estudiar las supernovas conocidas más en detalle. ?Estoy usando el HST para observar su espectro ultravioleta?, explica. ?Con suerte, podremos tener una mejor idea de qué materiales hay en las eyecciones y colocar unas mejores restricciones a cómo evolucionan los eventos a lo largo del tiempo. Esto podría permitirnos descubrir cuál de nuestros modelos es aplicable.
La investigación se publica en Nature 10.1038/nature10095.
Autor: Colin Stuart
Fecha Original: 8 de junio de 2011
Enlace Original
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