Hubble devela una inusual progenitora de supernova

Tiempo estimado de lectura: 3 min. 36 seg.

El Telescopio Espacial Hubble identificó, en sus archivos, a una estrella que es un millón de veces más brillante que nuestro Sol, antes de explotar como supernova en 2005. De acuerdo a las teorías actuales de evolución estelar, la estrella no debería haber explotado tan temprano en su vida.


"Esto podría significar que estamos fundamentalmente equivocados acerca de la evolución de las estrellas masivas y que las teorías necesitan ser revisadas", indicó Avishay Gal-Yam del Instituto de ciencias Weizmann en Israel.
La explotada estrella, estimada en 100 masas solares, no era suficientemente madura, de acuerdo a la teoría, para haber evolucionado y tener un núcleo de hierro, prerrequisito para la implosión que dispara las supernovas.

La explosión, llamada SN 2005gl, fue vista en la galaxia espiral barrada NGC 266 el 5 de octubre de 2005. Imágenes anteriores a la explosión, de los archivos de Hubble, tomadas en 1997, revelan a la estrella progenitora como un fuente puntual con una magnitud visual absoluta de -10.3.

La progenitora fue tan brillante que probablemente perteneciera a la clase llamada Variables Azules Luminosas (LBV), ya que ningún otro tipo de estrella es intrínsecamente tan brillante, según Gal-Yam. Al evolucionar este tipo de estrella, expulsa mucha de su masa a través de un fuerte viento estelar. Sólo en ese punto desarrolla un gran núcleo de hierro y finalmente explota como supernova.

Las masivas y luminosas estrellas de hasta 100 masas solares, como Eta Carinae en nuestra galaxia, deberían perder enteramente sus capas de hidrógeno antes de la explosión supernova. "Estas observaciones demuestran que muchos detalles en la evolución y destino de las LBV permanecen en misterio. Debemos continuar vigilante a Eta Carinae, podría sorprendernos otra vez", señaló Mario Livio del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial.

El co-autor del reporte enviado a Nature, Douglas Leonard de la Universidad de San Diego, explicó además que: "La identificación de la progenitora muestra que, al menos en algunos casos, las estrellas masivas explotan antes de perder la mayoría de sus capas de hidrógeno, sugiriendo que la evolución del núcleo y la evolución de las capas están menos relacionadas que lo previamente pensado, un descubrimiento que podría requerir una revisión de la teoría de evolución estelar".



Una posibilidad es que la progenitora fuera un par de estrellas, un sistema binario que se fusionó. Esto habría avivado las reacciones nucleares y hacer que la estrella brillara enormemente, haciéndola ver más luminosa y menos evolucionada que lo que realmente era. "Esto también deja abierta la cuestión sobre que podría haber otros mecanismos para disparar las explosiones de supernova. Quizás estemos perdiendo algo muy básico en entender cómo una estrella superluminosa pierde masa", señaló Gal-Yam.

El científico reportó que la observación reveló que sólo una pequeña parte de la masa de la estrella fue expulsada en la explosión. La mayoría del material, dice Gal-Yam, fue atraído al núcleo colapsante que probablemente se convirtió en un agujero negro estimado en al menos 10 a 15 masas solares.

Gal-Yal y Leonard localizaron la progenitora en imágenes de archivo de NGC 266 en 1997. El equipo usó el telescopio Keck para localizar con precisión la supernova en el brazo exterior de la galaxia. Un seguimiento con Hubble en 2007 mostró que la estrella superluminosa ya no estaba. Para asegurarse que la nueva observación era consistente con la imagen de archivo de 1997, los astrónomos usaron la misma cámara usada en 1997, la Cámara de Amplio Campo Planetario 2 (Wide Field Planetary Camera 2).

La fuente luminosa, NGC266 LBV 1, que los científicos habían identificado previamente como espacialmente coincidente con SN 2005gl, no es más visible en 2007. La propuesta de que esa fuente era la progenitora de esta supernova, tiene dos problemas, como los autores indican en su reporte. Primero, que las viejas imágenes de Hubble no pueden descartar la posibilidad de que la fuente puntual detectada en 1997 fuera un cúmulo compacto de muchas estrellas. Segundo, que la coincidencia espacial de la estrella individual sólo no provee evidencia concluyente que la supernova está relacionada con la estrella luminosa. La explosión podría haber sido el resultado de una estrella de menor luminosidad, proyectada cerca de la fuente, pero indetectable en las imágenes de 1997. Las nuevas observaciones de 2007, más profundas, intentan afrontar estas advertencias. Los nuevos datos indican que la fuente es una estrella individual y que desapareció luego de la explosión supernova SN 2005gl.
Pero hay otra posibilidad, que los científicos indican que sería muy difícil en virtud de las muchas coincidencias que implica, que es que la fuente sea una LBV no relacionada pero espacialmente coincidente con SN 2005gl, que tuvo una erupción en 1997 y luego declinó debajo del umbral de detección en 2007.

Encontrar imágenes de archivo de estrellas antes de que exploten como supernova no es una tarea sencilla. Muchas otras candidatas a progenitoras de supernovas han sido reportadas. La única otra progenitora indisputable, sin embargo, fue la supergigante azul progenitora de SN 1987A. En ese caso, se pensaba que la estrella progenitora había sido una supergigante roja y en un período posterior evolucionó al estatus de supergigante azul. Esto llevó a una revisión de la teoría de supernovas. La estrella progenitora observada por Gal-Yam es demasiado masiva como para haber pasado por semejante oscilación, por lo que se necesita otra explicación, según indicó el científico.


Fuentes y links relacionados

• Hubble Uncovers an Unusual Stellar Progenitor to a Supernova


• A massive hypergiant star as the progenitor of the supernova SN 2005gl
  A. Gal-Yam & D. C. Leonard
  Nature , Publicado online 22 marzo 2009
  DOI:10.1038/nature07934;
  


• On the progenitor of SN 2005gl and the nature of Type IIn supernovae
  Avishay Gal-Yam et al.
  ApJ 656 372-381
  arXiv:astro-ph/0608029v1
  DOI:10.1086/510523

Sobre las imágenes
Imágenes de archivo:
La imagen superior es una imagen de suelo de la supernova en la galaxia NGC 266, en la constelación de Piscis, en 2005.
Crédito del Observatorio Puckett.
Debajo, a la izquierda:
Imagen en luz visible de 1997 de Hubble de la región de la galaxia donde ocurrió la supernova. El círculo marca la estrella que Hubble midió con una magnitud absoluta de -10.3. Esto se corresponde a un brillo de un millón de soles (a la distancia de la galaxia de 215 millones de años luz)
NASA, ESA, and A. Gal-Yam (Weizmann Institute of Science, Israel)

Abajo, centro: Imagen del cercano infrarrojo de la explosión tomada el 11 de noviembre de 2005, con el telescopio Keck, usando óptica adaptativa.
NASA, ESA, and A. Gal-Yam (Weizmann Institute of Science, Israel), D. Leonard (San Diego State University), and D. Fox (Penn State University)

Abajo, derecha: Una imagen de seguimiento en luz visible de Hubble tomada el 26 de septiembre de 2007. Notar que la fuente brillante cerca del sitio de la supernova puede ser vista en los tres paneles, pero la estrella progenitora ya no está.
NASA, ESA, and A. Gal-Yam (Weizmann Institute of Science, Israel)


Astronomía en Blogalaxia-Supernovas en Technorati-Ciencia en Bitácoras.com