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14/9/11 - DJ:

Las supernovas de nuestras vidas

T.E.L: 6 min. 25 seg.

A 21 millones de años luz, la supernova más cercana desde SN1987a espera a los observadores aficionados del Hemisferio Norte. ¿Se puede ver algo desde Latinoamérica? ¿Habrá otra oportunidad?

Las estrellas cumplen con ciclos de vida que difieren fundamentalmente por la masa de la estrella. Generalizando, las más masivas cumplen más rápidamente ese ciclo que las de menor masa. Esa evolución estelar puede tener distintos "finales". Uno muy popular es el evento de supernova. Existen distintos tipos de supernova, pero los principales están relacionados con la explosión de una enana blanca o bien el colapso de una estrella muy masiva.

El 24 de agosto de 2011, el Palomar Transient Factory, que es un programa de investigación realizado por astrónomos de CalTech, descubrió un súbito cambio de brillo en una galaxia relativamente cercana. Desde entonces, al evento se lo conoce como SN 2011fe o PTF11kly. Mientras observaban la cercana galaxia Messier 101, cerca de la Osa Mayor, captaron el cambio de brillo y desde entonces la luminosidad ha aumentado.

Un análisis de la luz de SN 2011fe muestra que el evento se habría generado por una enana blanca, lo que se conoce como supernova tipo Ia.


Fig. 2: PTF11kly por Joe Brimacombe

¿Puede observarse con telescopios de aficionados?
La supernova se localiza al final de la cola de la Osa mayor (el mango de la gran cuchara), entre Mizar y Alkaid. Actualmente la supernova brilla con una magnitud 10 que posibilita visualizarla con un telescopio de 6 pulgadas (15 centímetros) o bien con algún binocular de los grandes, fundamentalmente en cielos oscuros.

Las coordenadas (J2000) de la supernova son: AR: 14 03 05.81 , Dec: +54 16 25.4.

Para quienes habiten sobre el Ecuador podrán no sólo disfrutar de la observación de este evento, que no es "raro" en el universo, pero sí es poco usual que tengamos la posibilidad de ver un cambio de brillo generado por este fenómeno con un telescopio de aficionado.

Dicen que ver no es lo mismo que mirar. Pero los observatorios no se llaman "miratorios". Observar es otra cosa, más vinculada con el registro de lo que se mira. Lo que se registran son datos que, en conjunto con otros, puede suministrar valiosa información.

Las supernovas Tipo Ia son usadas para calibrar la escalera de medidas del cosmos, una suerte de candela estándar para medir distancias porque se piensa que este tipo de supernovas generan brillos que varían proporcionalmente a la distancia. No es que se desconozca la distancia a la Galaxia del Molinete (NGC 5457), pero este tipo de información podría usarse para "calibrar" la relación entre el pico de brillo y la distancia, así como para estudiar en detalle la evolución de este fenómeno en particular.

Es por eso que los observadores de variables están particularmente atentos a la supernova de M101.

Ser un observador de variables requiere de cierto conocimiento y algo de paciencia. Pero es posible contribuir científicamente con observaciones, es decir que registros de los datos observados, ya que una gran comunidad de aficionados en todo el mundo permite obtener datos valiosos.
Esto no significa que uno deba tomarse el desafío a la ligera y aportar cualquier tipo de dato. Requiere cierta práctica, pero animo a los que sientan curiosidad a que lo intenten.

Una de las organizaciones más importantes en el mundo de la astronomía es la AAVSO, la Asociación Americana de Observadores de Estrellas Variables. En su página encontrarán mucha información y tutoriales sobre cómo observar y registrar datos de este tipo de estrellas y en particular datos de SN 2011fe (en español), con cartas y fotografía, así como indicativos sobre cómo reportar observaciones.

Tamaño del telescopio y magnitud límite
En varios sitios, como UniverseToday o Stars with a bang por citar algunos de los buenos blogs de astronomía en inglés, se señala que es necesario tener un telescopio de entre 12 y 16 pulgadas (14 pulgadas = 35,56 centímetros).
Desde su hallazgo, el brillo ha crecido como se ve en el gráfico de AAVSO. El reporte de The Astronomer's Telegram estipulaba una magnitud 17,2 en el verde para el 24 de agosto, pero ya está cerca de 10.


Fig. 3: Observaciones de SN 2011fe hechas por observadores de AAVSO desde el 24 de agosto. El gráfico, conocido como curva de luz, muestra los cambios en el brillo de la supernova a través del tiempo. Los diferentes colores indican observaciones realizadas con cámaras usando diferentes filtros de colores. Las observaciones en negro son estimas visuales a ojo. Más de 1.000 observaciones de la supernova se han enviado a AAVSO hasta ahora.

Una estimación de la magnitud límite de nuestro instrumento la podemos tener con el cálculo:
M = 7,5 + 5 . Log D [cm], donde M es la Magnitud Límite y D es el diámetro de nuestro instrumento, en centímetros.
Así, con un telescopio de 15 cmts, M=7,5+5*log10(15)=13,3.
Sin embargo, con polución lumínica, turbulencia de la atmósfera y la Luna llena, no será tan fácil.
Pero con un instrumento de 15, bastante populares en la actualidad, y cielos muy oscuros, habría que animarse.

Antecedentes
Han ocurrido muchos otros eventos de supernova, algunos de los cuales son popularmente conocidos.
Es posible distinguir entre los que ocurrieron relativamente cerca de la Tierra, en la Vía Láctea o en galaxias cercanas, como Andrómeda y las Nubes de Magallanes.
No es la única clasificación posible: podemos listar las supernovas más recientes en el tiempo. Y aquí podríamos subdividir entre las más recientes en nuestra galaxia y las "foráneas".
Y también las más brillantes. La que nos ocupa es cercana en el tiempo y el espacio, y muy brillante. La combinación la convierte en un objeto más que particular.
La última supernova de cualquier tipo con un brillo comparable fue SN 1993J, una supernova de tipo II que alcanzó magnitud 10 en M81 vista en la Osa Mayor, mientras que la última supernova de tipo Ia de brillo similar fue SN 1972E que alcanzó la magnitud 8.5, en NGC 5253.

Supernovas recientes en la Vía Láctea:
SN 1604 – Supernova en Ophiuchus, observada por Johannes Kepler; es la última supernova vista en la Vía Láctea.

Aunque, según un estudio de Chandra, G1.9+0.3 sería la supernova más reciente, hace 140 años.

Cercanas en el espacio:
SN1885A o S Andromedae, en la Galaxia de Andrómeda (M31) a 3 millones de años luz.

Cercana en el espacio y el tiempo:
SN 1987A, en la Gran Nube de Magallanes, a 168.000 años luz, observada en el Hemisferio Sur.

Cercanas en el tiempo y muy luminosas:
SN2005ap y SN 2006gy son dos de las más brillantes observadas hasta la fecha.

¿Se producen muchas supernovas al año?
La pregunta se puede responder respecto de las supernovas que se registran más que sobre las que ocurren.
CBAT tiene una lista de supernovas desde 2010. Es larga.

El catálogo SAI, en formato texto, pesa 8.9 MB.


Fig. 4: Gráfico de distribución de SN en coordenadas galácticas

Asiago Supernova Catalogue (ASC) nos permite visualizar dónde (en el cielo) ocurrieron las supernovas.


Fig. 5: Cantidad de SN descubiertas por año

En Supernovae.net muestran un gráfico con las SN extragalácticas descubiertas desde 1885. La abscisa contiene los años y la ordenada al eje el número de hallazgos. Como se nota, se han incrementado notablemente, no porque ocurran más seguido, sino porque la comunidad astronómica posee muchos más y mejores instrumentos.


Fig. 6: Distribución de hallazgos de SN según magnitud

Aquí se muestra en la abscisa las magnitudes y en el eje y el número de supernovas. Las de magnitudes 17-19 son mucho más comunes que las de magnitud 10.

Como se ve, SN 2011fe es rara en este zoouniverso de supernovas, por su cercanía en el espacio y su brillo. No se puede saber si habrá un evento de características similares en los próximos años o décadas, con lo que los observadores del Norte deberían salir corriendo a observar, sea con instrumentos propios o a través de terceros como asociaciones y clubes de astronomía.

¿Qué se puede hacer desde el Sur?
Por la posición del objeto en la esfera celeste no hay mucho por hacer desde una latitud norte inferior a 15º. México, quizás Puerto Rico o la región más norte de Colombia (que están a latitudes inferiores), quizás tengan la posibilidad en América Latina de observar la SN cerca del horizonte.

Se me ocurren dos cosas: en primer lugar, utilizar telescopios robóticos, por ejemplo telescopios por internet, que estén ubicados en el Hemisferio Norte.

La otra alternativa es menos atractiva: esperar y prepararnos. En 1987 tuvimos una chance. Si en aquel entonces no estábamos preparados, hoy el cosmos nos da un llamado de atención. No sólo para que aquellos que les guste la astronomía vayamos dando los pasos necesarios para tener nuestros propios instrumentos, sino fundamentalmente para adquirir el conocimiento necesario para usarlos.
Y, como dije antes, la observación de los fenómenos variables no sólo nos permitirá sacarle mayor provecho al instrumento, sino que podremos realizar contribuciones a la comunidad científica. Pero habrá que saber cómo y tener mucha práctica para que nuestros datos sean mínimamente correctos.
Para dar los primeros pasos en este rubro no hacen falta grandes instrumentos. Con un binocular para astronomía (7x50, 10x50) podremos empezar. Incluso SIN binoculares también. Existen muchas estrellas muy brillantes, que se pueden observar a simple vista y que en muchos casos no son tenidas en cuenta (justamente por su enorme brillo) por los sondeos automatizados.

Si hoy el lector siente curiosidad, tiene interés, pero no está en condiciones para observar un fenómeno de este tipo (al margen de la ubicación en la esfera terrestre), quizás sea eso lo que para el futuro debe variar. Iluminémonos y las futuras supernovas seremos nosotros.

Fuentes y links relacionados
Sobre las imágenes
  • Imagen inicial tomada con CCD. Crédito: Rose City Astronomers
  • Fig. 2: PTF11kly. Crédito: Joe Brimacombe
  • Fig. 3. Curva de luz de SN2011fe al 9/9. Crédito: AAVSO.
  • Fig. 4:Imagen de distribución de SN en coordenadas galácticas por Asiago.
    Barbon, R., Buondì, V., Cappellaro, E., Turatto, M. 2008 VizieR Online Data Catalog, 2283, 0
    Barbon, R., Buondì, V., Cappellaro, E., Turatto, M. 1999 A&A Supp. 139, 531
    Barbon, R., Cappellaro, E., Turatto, M. 1989 A&A Supp 81, 421
    Barbon, R., Cappellaro, E., Ciatti, F., Turatto, M., Kowal, C.T. 1984 A&A Supp 58, 735
  • Fig. 5 y Fig. 6: Gráficos de: International Supernovae Network.
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1 comentario:

  1. Magnífico artículo. Excelente la abundante información que suministrás sobre esta supernova. Y el desarrollo de la misma es otro punto destacable.

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