Supernova tipo Ia - ZWICKY TRANSIENT FACILITY
MADRID, 6 Ago. (EUROPA PRESS) -
Cuando las estrellas pequeñas y densas llamadas enanas blancas explotan, producen destellos brillantes y de corta duración llamadas supernovas de tipo Ia.
Estas supernovas son marcadores cosmológicos informativos para los astrónomos; por ejemplo, se usaron para demostrar que el universo se está acelerando en su expansión.
Las enanas blancas no son todas iguales, van desde la mitad de la masa de nuestro sol hasta casi un 50 por ciento más masivo que nuestro sol. Algunas explotan en las supernovas de tipo Ia; otros simplemente mueren en silencio.
Ahora, al estudiar los "fósiles" de las enanas blancas que explotaron hace mucho tiempo, los astrónomos de Caltech descubrieron que al principio del universo, las enanas blancas a menudo explotaban en masas más bajas que en la actualidad. Este descubrimiento indica que una enana blanca podría explotar por una variedad de causas, y no necesariamente tiene que alcanzar una masa crítica antes de explotar.
Un artículo sobre la investigación, dirigido por Evan Kirby, profesor asistente de astronomía, aparece en el Astrophysical Journal.
Cerca del final de sus vidas, la mayoría de las estrellas como nuestro sol se reducen a enanas blancas débiles y densas, con toda su masa en un espacio del tamaño de la Tierra. A veces, las enanas blancas explotan en lo que se llama una supernova Tipo Ia (pronunciada una-A).
No está claro por qué algunas enanas blancas explotan mientras que otras no. A principios de 1900, un astrofísico llamado Subrahmanyan Chandrasekhar calculó que si una enana blanca tuviera más de 1,4 veces la masa de nuestro sol, explotaría en una supernova Tipo Ia. Esta masa se denominó la masa Chandrasekhar. Aunque los cálculos de Chandrasekhar dieron una explicación de por qué explotan algunas enanas blancas más masivas, no explicó por qué otras enanas blancas de menos de 1,4 masas solares también explotan.
Estudiar las supernovas de tipo Ia es un proceso sensible al tiempo; estallan en existencia y se desvanecen en la oscuridad, todo en unos pocos meses. Para estudiar las supernovas desaparecidas hace mucho tiempo y las enanas blancas que las produjeron, Kirby y su equipo utilizan una técnica coloquialmente llamada arqueología galáctica.
La arqueología galáctica es el proceso de buscar firmas químicas de explosiones pasadas en otras estrellas. Cuando una enana blanca explota en una supernova Tipo Ia, contamina su entorno galáctico con elementos forjados en la explosión, elementos pesados como el níquel y el hierro. Cuanto más masiva sea una estrella cuando explote, más elementos pesados se formarán en la supernova.
Luego, esos elementos se incorporan a cualquier estrella recién formada en esa región. Así como los fósiles de hoy dan pistas sobre los animales que han dejado de existir por mucho tiempo, las cantidades de níquel en las estrellas ilustran lo masivos que deben haber sido sus predecesores explotados durante mucho tiempo.
Utilizando el telescopio Keck II, Kirby y su equipo primero observaron ciertas galaxias antiguas, aquellas que se quedaron sin material para formar estrellas en los primeros mil millones de años de la vida del universo. El equipo encontró que la mayoría de las estrellas en estas galaxias tenían un contenido de níquel relativamente bajo. Esto significaba que las enanas blancas explotadas que les dieron ese níquel debían tener una masa relativamente baja, casi tan masiva como el sol, más baja que la masa Chandrasekhar.
Sin embargo, los investigadores descubrieron que el contenido de níquel era mayor en las galaxias formadas más recientemente, lo que significa que a medida que pasaba el tiempo desde el Big Bang, las enanas blancas habían comenzado a explotar a masas más altas.
"Descubrimos que, en el universo primitivo, las enanas blancas explotaban a masas más bajas que más tarde en la vida del universo", dice Kirby en un comunicado; "aún no está claro qué ha impulsado este cambio".
Comprender los procesos que dan como resultado las supernovas de tipo Ia es importante porque las explosiones en sí mismas son herramientas útiles para realizar mediciones del universo. Independientemente de cómo explotaron, la mayoría de las supernovas de Tipo Ia siguen una relación bien caracterizada entre su luminosidad y el tiempo que tardan en desvanecerse.
