Las formas de las supernovas

Estos dos remanentes de supernovas son parte de un nuevo estudio del Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA, que nos muestra cómo la forma de la remanente está conectada a la forma en que la estrella progenitora explotó. En este estudio, un equipo de investigadores examinó la forma de 17 remanentes de supernovas en la Vía Láctea y en una galaxia vecina, la Gran Nube de Magallanes.

Los resultados desvelaron que una categoría de supernova, conocida como “Tipo Ia”, generó una remanente circular muy simétrica. Este tipo de supernova se cree que puede ser causada por una explosión termonuclear de una enana blanca, y es frecuentemente usada por los astrónomos para medir distancias cósmicas. La imagen en el panel de la derecha, la llamada remanente de supernova de Kepler, representa este tipo de supernova.

Remanentes de supernovas
Remanentes de supernovas. (NASA/CXC/UCSC/L. Lopez et al.)

Por otra parte, las remanentes vinculadas a la familia de supernovas que colapsan sobre su núcleo fueron claramente más asimétricas, lo cual se puede ver en la remanente G292.0+1.8, a la izquierda. El equipo de investigación midió la asimetría de dos maneras: cómo de esférica o elíptica había sido la supernova y cuánto refleja de un lado su lado opuesto. En G292, la asimetría es sutil pero puede ser vista de forma alargada definida por la emisión de luz más brillante (coloreada en blanco).

De las 17 muestras de remanentes, diez fueron independientemente clasificadas como la variedad de colapso de núcleo, mientras que las restantes siete fueron clasificadas como “Tipo Ia”. Una de ellas, la remanente conocida como SNR 0548-70.4, era un poco ovalada. Fue considerada Tipo Ia basándose en su química, pero tenía la asimetría de una remanente del otro tipo.

NASA

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Epsilon Aurigae: un gran paso para resolver un misterio estelar

Desde hace casi dos siglos, el ser humano ha alzado su mirada hacia una estrella llamada Epsilon Aurigae, y ha comprobado con sus propios ojos como parecía desaparecer en la noche, desvaneciéndose lentamente para volver a la vida después. Hoy día, mientras el sistema se oscurece de nuevo, los misterios sobre la estrella persisten. Aunque los astrónomos saben que Epsilon Aurigae es eclipsada por un acompañante oscuro cada 27 años, la naturaleza de ambos, objeto y estrella, sigue sin tenerse clara.

Ahora, nuevas observaciones del telescopio espacial Spitzer, en combinación con previos datos de infrarrojo, ultravioleta y espectro visible, apuntan hacia una de las dos teorías plausibles, y a una probable solución a este antiguo misterio. Una de las teorías sustenta que la brillante estrella es una supergigante masiva, periódicamente eclipsada por dos estrellas muy unidas dentro de un remolino de polvo. La segunda teoría sugiere que la estrella es, de hecho, una estrella moribunda con mucha menos masa, periódicamente eclipsada por solamente una estrella dentro de un disco. Los datos del Spitzer concuerdan con esta segunda opción.

“Realmente hemos desplazado la balanza hacia una de las teorías”, comentó Donald Hoard del Spitzer Science Center en el Institute of Technology en Pasadena, California. “Ahora podemos estar ocupados elaborando todos los detalles.” Hoard presentó los resultados en la reunión de la American Astronomical Society en Washington.

Representación artística del sistema Epsilon Aurigae
Representación artística del sistema

Epsilon Aurigae puede ser vista a simple vista en el hemisferio norte, incluso en algunas áreas urbanas. El pasado agosto empezó su periodo de dos años de ocultación, un evento que ocurre puntualmente cada 27.1 años y acaba con la estrella desvaneciéndose hasta la mitad de su brillo. Astrónomos profesionales y amateurs lo observan en todo el planeta, y el Año Internacional de la Astronomía (2009) marcó este eclipse como el evento buque insignia de la “ciencia ciudadana”.

Los astrónomos estudian estos eventos para aprender más sobre la evolución de las estrellas. Cuando una estrella pasa enfrente de otra se puede recoger información adicional sobre la naturaleza de las mismas. En el caso de Epsilon Aurigae, lo que podría haber sido un cálculo simple, ha dejado en su lugar a los astrónomos pensativos y perplejos. Ciertos aspectos del evento, por ejemplo la duración del eclispe, y la presencia de “meneos” en el brillo del sistema durante el eclispe, no cuadran bien en los modelos. Las teorías se han propuesto para explicar qué está pasando, algunas bien elaboradas, pero ninguna que encaje perfectamente.

Lo más desconcertante es la naturaleza de la estrella (la que se oscurece y vuelve a brillar). Sus características espectrales indican que es una estrella monstruosa, llamada supergigante F, con 20 veces la masa y casi 300 veces el diámetro de nuestro sol. Pero, para que esta teoría fuese correcta, los astrónomos tenían que llegar a escenarios elaborados para dar sentido a las observaciones del eclipse. Comentaron que la estrella eclipsante podría ser realmente dos estrellas (llamadas estrellas B) rodeadas por un disco de escombros polvorientos. E incluso algunos escenarios serían más exóticos, con agujeros negros y planetas masivos.

La otra teoría propone que la estrella brillante sería realmente menos masiva, pero estaría moribunda. Pero este modelo tiene sus incógnitas también. No hay una solución simple.

Hoard se interesó en el problema desde un punto de vista tecnológico. Quería ver si Spitzer, cuyos delicados instrumentos infrarrojos son demasiado sensibles para observar la luz de las estrellas directamente, podría ser capaz de hacerlo usando un truco más astuto. “Apuntamos hacia la estrella con la esquina de 4 píxeles, en lugar de directamente con uno, para efectivamente reducir su sensibilidad.” Es más, la observación utilizada fue de una centésima de segundo, lo más rápido que el Spitzer puede obtener imágenes.

Spitzer
Spitzer

La información resultante, en combinación con observaciones pasadas, representa el conjunto de datos de infrarrojo más completo de la estrella hasta la fecha. Ello confirma la presencia del disco de la estrella acompañante, sin lugar a dudas, y establece los tamaños de las partículas como relativamente grandes, como gravilla, y no como fino polvo.

Pero Hoard y sus compañeros estaban más entusiasmados con el hecho de definir el radio del disco a aproximadamente cuatro veces la distancia entre la Tierra y el Sol. Esto permitió al equipo crear un modelo multi-longitud de onda que explicara todas las características del sistema. Si asumían que la estrella F era realmente mucho menos masiva, una estrella muriéndose, y asumían también que el objeto eclipsador era una sola estrella B en el disco de polvo, todo cuadraría.

“Era impresionante cómo todo encajaba tan bien,” comentaba Steve Howell del National Optical Astronomy Observatory en Tucson, Arizona. “Todas las características de este sistema están relacionadas entre si, así que si juegas con alguna, tienes que cambiar otra. Ha sido muy difícil que todo cuadre a la perfección hasta ahora.”

De acuerdo con los astrónomos, aún hay muchos detalles que esclarecer. Las observaciones en curso del eclipse deberían proveer las pistas finales necesitadas para desvelar este misterio del cielo nocturno.

Vía: JPL