EN OCA­SIO­NES, EL BRI­LLO DE UNA SU­PER­NO­VA SU­PERA AL QUE EMA­NA DE

TO­DA LA GA­LA­XIA

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No obs­tan­te, el es­tu­dio mo­derno de las supernovas so­lo tie­ne trein­ta años. En las pri­me­ras ho­ras del 24 de fe­bre­ro de 1987, un jo­ven as­tró­no­mo lla­ma­do Ian Shel­ton, que tra­ba­ja­ba co­mo ope­ra­dor del te­les­co­pio que la Uni­ver­si­dad de To­ron­to tie­ne en el Ob­ser­va­to­rio Las Cam­pa­nas, en Chi­le, es­ta­ba mi­ran­do una pla­ca que ha­bía to­ma­do de la Gran Nu­be de Magallanes cuan­do vio en ella lo que pa­re­cía una es­tre­lla muy bri­llan­te. Ex­tra­ña­do, sa­lió al ex­te­rior pa­ra com­pro­bar­lo con sus pro­pios ojos, y allí es­ta­ba: la pri­me­ra su­per­no­va vi­si­ble a sim­ple vis­ta des­de 1604. Fue de­sig­na­da co­mo SN 1987A.

Shel­ton anun­ció su des­cu­bri­mien­to por te­le­gra­ma. Mien­tras tan­to, en la mi­na ja­po­ne­sa de Mo­zu­ni, don­de se alo­ja­ba el Ob­ser­va­to­rio de Ka­mio­ka, se es­ta­ba desa­rro­llan­do un ex­pe­ri­men­to que te­nía por ob­je­to el es­tu­dio de la de­sin­te­gra­ción de pro­to­nes. Pa­ra ello, se ha­bía si­tua­do a mil me­tros ba­jo tie­rra un gran de­pó­si­to con tres mil to­ne­la­das de agua pu­rí­si­ma ro­dea­do de de­tec­to­res. A las 19:30 ho­ras del 23 de fe­bre­ro, es­tos se ha­bían dis­pa­ra­do do­ce ve­ces, pe­ro na­die sa­bía por qué.

Lo mis­mo ha­bía su­ce­di­do en otro equi­po si­mi­lar, en­te­rra­do en una mi­na de sal cer­ca de Fair­port, en Ohio, y en un ter­ce­ro, si­tua­do ba­jo el mon­te Andyr­chi, en el Cáu­ca­so. Al fi­nal, se sol­ven­tó el mis­te­rio: lo que los sis­te­mas ha­bían cap­ta­do era una ín­fi­ma par­te del enor­me flu­jo de neu­tri­nos pro­ve­nien­te de la ex­plo­sión es­te­lar descubierta en Chi­le, que ha­bía ba­rri­do la Tie­rra. Du­ran­te la mis­ma se ha­bían for­ma­do diez bi­llo­nes de tri­llo­nes de esas elu­si­vas par­tí­cu­las, pe­ro so­lo se de­tec­ta­ron vein­ti­cin­co.

GRAN­DES FOGONAZOS QUE, AL FI­NAL, PA­RE­CEN QUE­DAR EN NA­DA

En los dos úl­ti­mos años, se ha arro­ja­do al­go de luz so­bre otra de las mu­chas cues­tio­nes que ro­dean a las supernovas: la na­tu­ra­le­za de las de­no­mi­na­das fa­lli­das. Se tra­ta de estrellas que aumentan su bri­llo de re­pen­te, pe­ro que va dis­mi­nu­yen­do has­ta des­apa­re­cer. Un ejem­plo es la es­tre­lla N6946-BH1, si­tua­da en la ci­ta­da Ga­la­xia de los Fue­gos Ar­ti­fi­cia­les. Fue descubierta en 2015 gra­cias al Gran Te­les­co­pio Bi­no­cu­lar o LBT , en Ari­zo­na, un par de te­les­co­pios de 8,4 me­tros aco­pla­dos con los que se mo­ni­to­ri­zan un mi­llón de estrellas vie­jas que viven en ga­la­xias cercanas, a la es­pe­ra de que es­ta­llen.

En es­te ca­so, los as­tró­no­mos creen que es­ta­mos an­te el co­lap­so de una su­per­gi­gan­te ro­ja: la es­tre­lla no pue­de so­por­tar su pe­so, el nú­cleo se des­plo­ma y se emi­te una enor­me can­ti­dad de neu­tri­nos que ha­ce que pier­da un por­cen­ta­je sig­ni­fi­ca­ti­vo de su ma­sa to­tal. La on­da de cho­que crea­da lan­za al ex­te­rior la en­vol­tu­ra de la es­tre­lla y la ha­ce mi­llo­nes de ve­ces más bri­llan­te,

mien­tras que su nú­cleo si­gue su caí­da li­bre gra­vi­ta­to­ria pa­ra for­mar un agu­je­ro ne­gro. Es­te ab­sor­be la in­ci­pien­te su­per­no­va y no de­ja que se pro­duz­ca la con­sa­bi­da ex­plo­sión. En 2015 des­apa­re­ció de la vis­ta de los te­les­co­pios óp­ti­cos, aun­que si­gue sien­do vi­si­ble en el infrarrojo me­dio y cer­cano. Se cree que es­te bri­llo es­tá oca­sio­na­do por los res­tos de la es­tre­lla que es­tán ca­yen­do so­bre el re­cién for­ma­do agu­je­ro ne­gro. Cla­ro que tam­bién po­dría ha­ber otra ex­pli­ca­ción: la ra­dia­ción ema­na­ría del gas y del pol­vo que en­vuel­ven a la es­tre­lla, que so­bre­vi­vió al es­ta­lli­do. Pa­ra sa­ber qué al­ter­na­ti­va es la co­rrec­ta so­lo ca­be es­pe­rar y vi­gi­lar la zo­na.

UN PLAN PA­RA PO­DER ESTUDIARLAS PO­CO DES­PUÉS DE CAP­TAR SU LUZ

Y es que, en bue­na me­di­da, ob­ser­var una su­per­no­va es cues­tión de suer­te, pues sue­len pa­sar des­aper­ci­bi­das en­tre el res­to de las estrellas. Por eso, que en 2013 se pu­die­ra ver una a las tres ho­ras de ha­ber es­ta­lla­do fue una com­ple­ta sor­pre­sa. To­do co­men­zó en oc­tu­bre de aquel año, cuan­do el as­tro­fí­si­co Ofer Ya­ron, del Ins­ti­tu­to Weiz­mann de Cien­cias, en Is­rael, re­ci­bió un men­sa­je que le avi­sa­ba de que po­día ha­ber­se de­tec­ta­do uno de es­tos ob­je­tos.

El des­cu­bri­mien­to se ha­bía he­cho en el In­ter­me­dia­te Pa­lo­mar Tran­sient Fac­tory (IPTF), un sis­te­ma de on­ce cá­ma­ras ins­ta­la­das en un te­les­co­pio del Ob­ser­va­to­rio de Mon­te Pa­lo­mar, en California. Es­te to­ma ex­po­si­cio­nes de un mi­nu­to de di­ver­sas zo­nas del cie­lo con una fre­cuen­cia de cin­co días a no­ven­ta se­gun­dos. Ello per­mi­tió dar con es­ta su­per­no­va en sus pri­me­ras fa­ses.

Ya­ron lla­mó a su co­le­ga Da­niel Per­ley, que es­ta­ba ob­ser­van­do el fir­ma­men­to con el te­les­co­pio Keck, en Ha­wái, y el sa­té­li­te Swift de la NASA. Apun­tó rá­pi­do a las coor­de­na­das y re­co­gió el es­pec­tro de luz que lle­ga­ba de la zo­na: so­lo ha­bían pa­sa­do tres ho­ras des­de la ex­plo­sión. “La vi­mos en ra­yos X y ul­tra­vio­le­ta y ob­tu­vi­mos cua­tro me­di­das es­pec­tros­có­pi­cas en­tre seis y diez ho­ras des­pués de que ocu­rrie­ra”, ex­pli­ca Ya­ron. Bau­ti­za­da co­mo SN 2013fs, es­tá a 160 mi­llo­nes de años luz. Se tra­ta de una su­per­no­va de ti­po II, es­to es, el fi­nal de una es­tre­lla que tie­ne co­mo mí­ni­mo die­ci­ocho ve­ces la ma­sa del Sol, pe­ro no más de cin­cuen­ta, la más co­mún en las ga­la­xias es­pi­ra­les. En es­te ca­so, fue una su­per­gi­gan­te ro­ja que es­ta­lló al fi­nal de su vi­da.

Cua­tro años más tar­de, en ma­yo de 2017, pu­bli­ca­ron los re­sul­ta­dos en la re­vis­ta Na­tu­re Phy­sics. Has­ta aho­ra, los as­tró­no­mos no creían que es­te ti­po de estrellas eyec­ta­ra ma­te­ria an­tes de con­ver­tir­se en su­per­no­va. Sin em­bar­go, SN 2013fs demuestra lo con­tra­rio: se ha po­di­do ob­ser­var que la ex­plo­sión se fue mo­vien­do a tra­vés de una nu­be de material que ha­bía si­do ex­pul­sa­da por la es­tre­lla al me­nos un año an­tes. Es­te even­to, que era con­si­de­ra­do im­pro­ba­ble por los in­ves­ti­ga­do­res, po­dría ser en reali­dad lo ha­bi­tual.

¿UNA DE VAM­PI­ROS ESTELARES O CO­CHES DE CHO­QUE CÓSMICOS?

Aho­ra bien, las estrellas no es­ta­llan co­mo supernovas so­lo cuan­do les lle­ga la ho­ra. Tam­bién exis­te otra cla­se de ellas, lla­ma­das de ti­po Ia, que so­lo se dan en sis­te­mas estelares bi­na­rios. Existen dos teo­rías que in­ten­tan ex­pli­car­las. Una su­po­ne que am­bas estrellas son enanas blan­cas –el ca­dá­ver es­te­lar que de­ja­rá nues­tro sol al fi­nal de sus días– que aca­ban fun­dién­do­se y es­ta­llan­do co­mo una su­per­no­va. La se­gun­da man­tie­ne que so­lo una es una enana blan­ca, pe­ro que or­bi­ta tan cer­ca de su com­pa­ñe­ra que le ro­ba ma­te­ria y la va agre­gan­do a su su­per­fi­cie has­ta que al­can­za una ma­sa tal que ter­mi­na por ex­plo­tar.

Se­gún es­ta pos­tu­ra, las com­pa­ñe­ras so­bre­vi­ven de al­gún mo­do a la ex­plo­sión, pe­ro nun­ca se han en­con­tra­do en las ob­ser­va­cio­nes de supernovas de es­ta cla­se. Es en es­te pun­to don­de el es­tu­dio de re­ma­nen­tes de su­per­no­va, co­mo SNR 050968.7, tam­bién de­no­mi­na­da N103B, son de gran uti­li­dad, pues pue­den ayu­dar­nos a elu­ci­dar cuál es la teo­ría co­rrec­ta.

Es­tos res­tos se ha­llan ra­zo­na­ble­men­te cer­ca, en la Gran Nu­be de Magallanes, a 160.000 años luz. Pa­ra tra­tar de lo­ca­li­zar esa se­gun­da es­tre­lla se es­tu­dian las re­gio­nes de gas io­ni­za­do de los al­re­de­do­res, en bus­ca de los fren­tes de las on­das de cho­que de la su­per­no­va. De es­te mo­do, se in­ten­ta de­du­cir dónde es­tá el cen­tro de la ex­plo­sión y ver si es­tá ahí. En fe­bre­ro de es­te año, un equi­po de as­tró­no­mos de dis­tin­tas ins­ti­tu­cio­nes anun­ció en The As­trophy­si

cal Jour­nal que ha­bían da­do con una en el si­tio in­di­ca­do y con la tem­pe­ra­tu­ra y lu­mi­no­si­dad coin­ci­den­tes con lo que se­ría una com­pa­ñe­ra sub­gi­gan­te de una ma­sa so­lar, que es lo que que­da­ría de ella tras ha­ber si­do afec­ta­da por la ex­plo­sión de su com­pa­ñe­ra. Pe­ro se ne­ce­si­tan más ob­ser­va­cio­nes que lo con­fir­men.

Al fi­nal, to­da in­for­ma­ción re­ca­ba­da es de gran uti­li­dad pa­ra en­ten­der qué ha­ce que una es­tre­lla pa­se de ser ines­ta­ble a ex­plo­si­va y qué ocu­rre exac­ta­men­te cuan­do la on­da de cho­que la rom­pe.

Y, de re­pen­te, un res­plan­dor en el cie­lo.

Así se ve­ría la su­per­no­va ASASSN-15lh, la de ma­yor lu­mi­no­si­dad de­tec­ta­da has­ta la fe­cha –unas 570.000 mi­llo­nes de ve­ces su­pe­rior a la del Sol y dos­cien­tas más que el de una su­per­no­va me­dia–, des­de un pla­ne­ta si­tua­do a unos 10.000 años luz de la mis­ma. Du­ran­te un tiem­po, el in­ten­so bri­llo que se pro­du­ce cuan­do tie­ne lu­gar una de es­tas ex­plo­sio­nes pue­de dis­tin­guir­se a ple­na luz del día.

Has­ta re­ven­tar. Se cree que las supernovas de ti­po Ia sur­gen cuan­do una enana blan­ca arre­ba­ta ma­te­ria a otra es­tre­lla, pe­ro, se­gún otra hi­pó­te­sis, se dan si chocan dos de ellas.

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