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24/7/08 - DJ:

Una supernova no tan normal

Tiempo estimado de lectura: 3 min. 28 seg.

Un equipo de astrónomos europeos piensan que una reciente supernova podría no ser tan normal como se pensaba. En cambio, la estrella que explotó habría colapsado en un agujero negro, produciendo un jet, típico de eventos mucho más violentos, los estallidos de rayos gamma. El objeto, SN 2008D, sería así, una de las explosiones más débiles en producir jets de rápido movimiento. La investigación, sin embargo, apunta a interpretaciones diferentes de otras anteriores.
NGC 2770, SN 2007uy y SN 2008D

Estos resultados, basados parcialmente en observaciones hechas con el Very Large Telescope de ESO, aparecen en la edición online de Science Express del 24 de julio.

Las estrellas que al nacer fueron más de ocho veces tan masivas como el Sol, finalizan sus relativamente cortas vidas en un cataclismo cósmico que forma los objetos más densos que existen: estrellas de neutrones y agujeros negros. Al explotar, algunas de las estrellas más masivas emiten un corto llanto de agonía en la forma de un estallido de rayos gamma (Gamma Ray Burst o GRB).

El 9 de enero de 2008, el satélite Swift descubrió por casualidad un largo estallido de rayos-X de 5 minutos en la galaxia espiral NGC 2770, localizada a 90 millones de años luz hacia la constelación Lynx. El satélite estaba estudiando una supernova (SN 2007uy) que explotó el año anterior en la misma galaxia, pero el estallido venía de otra supernova:SN 2008D, tal como contáramos en
"El grito de una supernova"

NGC 2770, SN 2007uy y SN 2008D

Investigadores en el Instituto Nacional de Astrofísica Italiano (INAF), el Instituto Max-Plank (MPA), la Organización Europea para la Investigación Astronómica en el Hemisferio Sur (ESO) y de otras instituciones observaron la supernova a grandes longitudes. El equipo es liderado por Paolo Mazzali del Observatorio Padova de INAF y MPA.

"Lo que hace este evento muy interesante es que la señal de rayos-X era muy débil y 'suave' (los astrónomos clasifican los rayos-X como suaves cuando la cantidad relativa de rayos-X de gran energía es menor que las de los de menor energía), muy diferente de un estallido de rayos gamma y más en línea con lo que se espera de una supernova normal", explica Mazzali.

Luego del descubrimiento, el equipo observó rápidamente la supernova del Observatorio Asiago en el norte de Italia y estableció que se trata de una supernova Tipo Ic.

"Estas son supernovas producidas por estrellas que han perdido sus capas exteriores ricas en hidrógeno y helio antes de explotar, y son el único tipo de supernova que son asociadas con (largos) estallidos de rayos gamma. El objeto, así, se convierte en mucho más interesante", dice Mazzali.

Anteriormente, este año, un equipo independiente de astrónomos reportó en la revista Nature que SN 2008D es una supernova bastante normal. El hecho de que se detectaran rayos-X, decían, fue porque por primera vez los astrónomos tenían suerte de captar la estrella en el acto de explotar.

Mazzali y su equipo piensan diferente. "Nuestras observaciones y modelos muestran que es un evento bastante inusual, para ser mejor entendido en términos de un objeto que yace en el límite entre una supernova normal y estallidos de rayos gamma".

El equipo estableció una campaña observacional para monitorear la evolución de la supernova usando varios telescopios y recolectando una gran cantidad de datos. El comportamiento anterior de la supernova indicaba que era un evento altamente energético, aunque no tan poderoso como un estallido de rayos gamma. Luego de algunos días, sin embargo, el espectro de la supernova comenzó a cambiar. En particular aparecieron líneas de helio, mostrando que la estrella progenitora no fue pelada tan profundamente como las supernovas asociadas con los GRBs.

Con los años, Mazzali y su grupo desarrolló modelos teóricos para analizar las propiedades de supernovas. Cuando los aplicaron a SN 2008D, sus modelos indicaron que la estrella progenitora era, al nacer, 30 veces más masivas que el Sol, pero que perdió tanta masa al momento de la explosión que la estrella tenía entre 8 y 10 masas solares. El resultado probable para el colapso de una estrella así masiva es un agujero negro.

"Dado que las masas y energías involucradas son menores que en cada GRB conocido relacionado con supernovas, pensamos que el colapso de la estrella dió lugar a un débil jet y la presencia de la capa de helio hizo más difícil al jet permanecer colimado [luz cuyos rayos son paralelos entre sí], por lo que al emerger de la superficie estelar la señal era débil", dice Massimo Della Valle, co-autor.

"El escenario que proponemos implica que la actividad motora interna del tipo estallido de rayos gamma existe en todas las supernovas que forman un agujero negro", agrega Stefano Valenti.

"Mientras nuestros instrumentos de rayos-x y rayos gamma se hacen más avanzados, estamos develando lentamente las muy diversas propiedades de las explosiones estelares", comenta Guido Chincarini, co-autor e investigador principal de la investigación italiana en estallidos GRB. "Los brillantes estallidos de rayos gamma fueron lo más fácil de descubrir y ahora estamos viendo variaciones en el tema que enlazan estos eventos especiales con otros más normales".

Estos son, sin embargo, descubrimientos muy importantes, ya que continúan pintando el cuadro de cómo las estrellas masivas terminan sus vidas, produciendo objetos densos e inyectando nuevos elementos químicos en el gas del que se formarán nuevas estrellas.






Links relacionadosFuentes y links relacionados


ESO:THE QUIET EXPLOSION

The Metamorphosis of Supernova SN 2008D/XRF 080109: A Link Between Supernovae and GRBs/Hypernovae
Science Express 24 de julio
DOI:10.1126/science.1158088


Crédito imágenesSobre las imágenes


Crédito:ESO PR Photo 23b/08
NGC 2770, SN 2007uy y SN 2008D






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