Estudio sugiere que las supernovas de tipo Ia son mayoritariamente producidas por fusiones de enanas blancas

Imagen compuesta de M31. El recuadro muestra la región central observada por Chandra. Crédito: NASA/CXC/MPA/ M.Gilfanov & A.Bogdan;
Los nuevos resultados del Observatorio Chandra de rayos-X sugieren que la mayoría de las supernovas de tipo Ia se producen debido a la fusión de dos las enanas blancas. Este nuevo hallazgo proporciona un importante avance en la comprensión de este tipo de supernovas que los astrónomos utilizan para medir la expansión de la el universo, y a la vez permite a los astrónomos estudiar la energía oscura que se cree que impregna todo el universo. "Era una gran vergüenza que todavía no conocieramos las condiciones y sistemas progenitores de algunas de las explosiones más espectaculares del universo", señaló hoy Marat Gilfanov del Instituto Max Planck, durante una conferencia de prensa. Gilfanov es el autor principal del estudio que aparece en la edición del 18 de febrero en la revista Nature.
Las supernovas de tipo Ia son como los mojones kilométricos que nos dan una escala para medir la expansión cósmica del universo. Esto es así, puesto que pueden verse a grandes distancias, y siguen un patrón fiable de brillo. Sin embargo, hasta ahora, los científicos no estaban seguros de la causa de estas explosiones.
La mayoría de los científicos estaban de acuerdo en que una supernova de tipo Ia supernova se producía cuando un estrella enana blanca (el remanente colapsado de una antigua estrella) sobrepasaba un límite de masa se volvía inestable y explotaba. Los dos principales candidatos para explicar que llevaban a la enana blanca a traspasar este límite eran la fusión de dos enanas blancas, o la acreción de masa, un proceso en el que la enana blanca sustrae material de una estrella compañera hasta que excede su límite de masa.
"Nuestros resultados sugieren que las supernovas en la galaxias hemos estudiado prceden casi todas de la fusión de dos enanas blancas ", dijo el co-autor Akos Bogdan, también de Max Planck. "Probablemente no es lo que muchos astrónomos de esperaban."
La diferencia entre estos dos escenarios puede tener repercusiones sobre cómo las supernovas se pueden utilizar como referencias cósmica, objetos de brillo conocido y que sirven para determinar grandes distancias en el cosmos. Puesto que las enanas blancas pueden tener masas en un cierto abanico, la fusión de las dos podría dar lugar a explosiones que variaran un poco de brillo.
Debido a que en estos dos escenarios se generan diferentes cantidades de rayos-X, Gilfanov y Bogdan ha empleado el telescopio Chandra para observar cinco galaxias elípticas cercanas y la región central de la galaxia de Andromeda. Una supernova de tipo Ia causada por acreción de material produce una emisión de rayos-X significativa antes de la explosión. Una supernova por fusión de dos enanas blancas, por el contrario, crearía una emisión de rayos-X significativamente menor que en el escenario de acreción.
Los científicos descubrieron que la emisión de rayos-X observada era de un factor de 30 a 50 veces menor de lo esperado para la hipótesis de acreción, descartándola de manera efectiva.
Así, por ejemplo, la imagen de Chandra anterior sería de alrededor de 40 veces más brillante de lo observado si la supernova de tipo Ia en el núcleo de esta galaxia fuese provocada por el material de una estrella normal que cayese sobre en enana blanca. Se encontraron resultados similares para las cinco galaxias elípticas.
Esto implica que las fusiones enanas blancas dominan en estas galaxias.
Una pregunta abierta es si estas fusiones enanas blancas son el proceso catalizador principal de las supernovas de tipo Ia en el las galaxias espirales. Es necesario más estudios para saber si las supernovas en las galaxias espirales son causadas por fusión o por una mezcla de los dos procesos. Otra consecuencia interesante de este resultado es que un par de enanas blancas son relativamente difíciles de detectar, incluso con los mejores telescopios.
"Para muchos astrofísicos, el escenario de fusión era el menos probable, porque parecían existir muy pocos sistemas de enanas blancas", señaló Gilfanov. "Ahora esta ruta de acceso para las explosiones supernova tendrá que ser investigada con más detalle."
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