Astrónomos detectan la explosión de supernova más poderosa de la historia


Un equipo internacional de astrónomos ha detectado la supernova más brillante y enérgica conocida en la historia de la astronomía: SN 2016aps.

SN 2016aps fue descubierto por Pan-STARRS - el Telescopio de Sondeo Panorámico y el Sistema de Respuesta Rápida (del inglés Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System) el 22 de febrero de 2016 con una magnitud aparente de 18.

La explosión, también conocida como PS16aqy, ocurrió en una galaxia de baja masa a unos 3,1 mil millones de años luz de la Tierra.

El Dr. Matt Nicholl de la Universidad de Birmingham y sus colegas creen que SN 2016aps podría ser un ejemplo de un evento teórico extremadamente raro, conocido como "supernova de inestabilidad de pares pulsantes", posiblemente formada por dos estrellas masivas que se fusionaron antes de la explosión. Tal evento hasta ahora solo existe en teoría y nunca ha sido confirmado a través de observaciones astronómicas.

"Podemos medir las supernovas usando dos escalas: la energía total de la explosión y la cantidad de esa energía que se emite como luz observable o radiación", dijo el Dr. Nicholl.

"En una supernova típica, la radiación es menos del 1% de la energía total. Pero en SN 2016aps, encontramos que la radiación era cinco veces la energía de explosión de una supernova de tamaño normal. Esta es la mayor cantidad de luz que hemos visto emitida por una supernova".

Para volverse tan brillante, SN 2016aps tiene que haber sido mucho más enérgico de lo habitual.

Al examinar el espectro de luz, los astrónomos pudieron demostrar que la explosión fue impulsada por una colisión entre la supernova y una enorme capa de gas, arrojada por la estrella en los años anteriores a su explosión.

"Si bien se descubren muchas supernovas todas las noches, la mayoría se encuentran en galaxias masivas", dijo el Dr. Peter Blanchard, coautor del estudio y astrónomo de la Universidad Northwestern.

"Esta se destacó de inmediato por otras las observaciones porque parecía estar en el medio de la nada. No pudimos ver la galaxia donde nació esta estrella hasta que la luz de la supernova se desvaneció".

Crédito de la imagen: Nicholl et al / MMT Observatory / NASA / ESA / Hubble.

En la parte superior se muestran imágenes terrestres y del telescopio espacial Hubble de la supernova SN 2016aps y su galaxia anfitriona.

Los investigadores observaron SN 2016aps durante dos años, hasta que se desvaneció al 1% de su brillo máximo.

Usando estas medidas, calcularon que la masa de la supernova estaba entre 50 y 100 masas solares. Por lo general, las supernovas tienen masas de entre 8 y 15 masas solares.

“Las estrellas con una masa extremadamente grande sufren violentas pulsaciones antes de morir, sacudiéndose una cáscara de gas gigante. Esto puede ser impulsado por un proceso llamado inestabilidad de pares, que ha sido un tema de especulación para los físicos durante los últimos 50 años”, dijo el Dr. Nicholl.

"Si la supernova estalla en el momento adecuado, puede alcanzar este cascaron de gas y liberar una gran cantidad de energía en la colisión. Creemos que este es uno de los candidatos más convincentes para este proceso, y probablemente el más masivo hasta ahora observado".

“SN 2016aps también contenía otro rompecabezas. El gas que detectamos era principalmente hidrógeno, pero una estrella tan masiva generalmente habría perdido todo su hidrógeno a través de vientos estelares mucho antes de que comenzara a pulsar”.

Una explicación es que dos estrellas un poco menos masivas en los alrededores, digamos 60 masas solares, se habían fusionado antes de la explosión. Las estrellas de masa más baja retienen su hidrógeno durante más tiempo, mientras que su masa combinada es lo suficientemente alta como para provocar la inestabilidad de pares pulsantes.

"Encontrar esta extraordinaria supernova no podría haber llegado en mejor momento", dijo el Profesor Edo Berger, coautor del estudio y astrónomo de la Universidad de Harvard.

"Ahora que sabemos que tales explosiones energéticas ocurren en la naturaleza, el telescopio espacial James Webb de la NASA podrá ver eventos similares tan lejos que podremos mirar atrás en el tiempo la muerte de las primeras estrellas del Universo".

Referencia del documento científico:
M. Nicholl et al. Una supernova extremadamente enérgica en una estrella masiva en un medio denso. Nature Astronomy, publicado en línea el 13 de abril de 2020; doi: 10.1038 / s41550-020-1066-7

Publicar un comentario

0 Comentarios