MADRID, 28 Nov. (EUROPA PRESS) -
Físicos de varios países han simulado las violentas colisiones entre las supernovas y su gas circundante --que es expulsado antes de una explosión de supernova-- produciendo un brillo extremo.
Muchas supernovas han sido descubiertas en la última década con picos de luminosidad de uno a dos órdenes de magnitud más altos que para las supernovas normales de tipos conocidos. Estas explosiones estelares se llaman supernovas superluminosas (SLSNe).
Algunas de ellos tienen hidrógeno en sus espectros, mientras que otros demuestran una falta de hidrógeno. Estos últimos se llaman Tipo I, o pobres en hidrógeno, SLSNe-I. Desafían la teoría de la evolución estelar, ya que incluso las supernovas normales todavía no son completamente comprendidas desde los primeros principios.
Encabezado por la investigadora del Instituto Astronómico de Sternberg Elena Sorokina, el equipo desarrolló un modelo que puede explicar una amplia gama de curvas de luz observadas de SLSNe-I, en un escenario que requiere mucha menos energía que otros modelos propuestos.
Los modelos que demuestran los eventos con el presupuesto de energía mínimo implican múltiples eyecciones de masa en estrellas de presupernovas, informa el Instituto Kavli de Física y Matemáticas del Universo. La pérdida de masa y la acumulación de sobres alrededor de las estrellas masivas son rasgos genéricos de la evolución estelar. Normalmente, esos sobres están bastante diluidos, y no cambian significativamente la luz producida en la mayoría de las supernovas.
En algunos casos, gran cantidad de masa es expulsada unos pocos años antes de la explosión final. Entonces, las "nubes" alrededor de las supernovas pueden ser bastante densas. Las ondas de choque producidas en colisiones de eyecciones de supernova y esas densas cáscaras pueden proporcionar la potencia requerida de luz para hacer la supernova mucho más brillante que una supernova "desnuda" sin material circundante pre-expulsado.
Esta clase de modelos se denomina supernovas "interactuantes". Los autores muestran que el escenario de interacción es capaz de explicar tanto el desvanecimiento rápido como lento de las SLSNe-I, por lo que la gran variedad de estos objetos intrigantes brillantes pueden ser en realidad supernovas casi ordinarias ubicadas en un entorno extraordinario.
Otra circunstancia extraordinaria es la composición química que se espera para las "nubes" circunstelares. Normalmente, el viento estelar se compone principalmente de hidrógeno, porque todas las reacciones termonucleares ocurren en el centro de una estrella, mientras que las capas externas son hidrogenadas.
En el caso de SLSNe-I, la situación debe ser diferente. La estrella progenitora debe perder su hidrógeno y una gran parte de helio mucho antes de la explosión, de modo que entre unos meses y unos años antes de la explosión, expulsa principalmente carbono y oxígeno, y luego explota dentro de esa nube de CO denso. Solamente esta composición puede explicar las características espectrales y fotométricas del SLSNe pobre en hidrógeno observado en el escenario de interacción.
Es un desafío para la teoría de la evolución estelar explicar el origen de estos progenitores pobres en hidrógeno y helio y la pérdida de masa muy intensa de material de CO justo antes de la explosión final de la estrella. Estos resultados han sido publicados en un artículo aceptado por The Astrophysical Journal.
