La explosión estelar más brillante de la historia ya tiene explicación

En el año 1006, astrónomos de varios lugares del planeta describieron una explosión en el cielo tan poderosa que sus restos fueron visibles durante tres años. Ahora, la revista Nature recoge en portada el trabajo de los investigadores del Instituto  de Astrofísica de Canarias y la Universidad de Barcelona, que han dilucidado el origen de este fenómeno: dos estrellas enanas blancas se fusionaron y desencadenaron la supernova SN 1006.

Supernova 1006. Imagen: NASA/CXC/Rutgers/G.Cassam-Chenaï, J.Hughes et al.; Radio: NRAO/AUI/NSF/GBT/VLA/Dyer, Maddalena & Cornwell; Optical: Middlebury College/F.Winkler, NOAO/AURA/NSF/CTIO Schmidt & DSS.

Los testimonios de astrónomos medievales del siglo XI –que, por entonces, eran astrólogos– describen cómo, entre el 30 de abril y el 1 de mayo del año 1006, quedaron fascinados por la mayor explosión estelar que se ha registrado jamás. Observadores chinos destacaron que durante tres años vieron sus restos y, según un físico egipcio de la época, el evento fue unas tres veces más brillante que Venus y emitió tanta luz como una cuarta parte del brillo de la Luna.

La causa de tal fulgor fue una supernova llamada SN 1006. Las supernovas son explosiones de estrellas al final de sus vidas, con emisiones de grandes cantidades de material al medio interestelar, lo que hace posible su estudio siglos después.

Ahora, un grupo internacional de investigadores liderado por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y la Universidad de Barcelona (UB) ha descubierto cómo se produjo esta explosión estelar. En un artículo que aparece en la portada de la revista Nature los científicos la explican “como resultado de la fusión de dos enanas blancas (estrellas de masa inferior a 1,4 veces la masa del Sol en la última etapa de su vida)”.

“Hemos realizado una exploración exhaustiva en torno al lugar donde se produjo la explosión en el año 1006 y no hemos encontrado nada, lo que invita a pensar que este evento se produjo probablemente por una colisión y fusión de dos estrellas enanas blancas de masa similar””, explica Jonay González Hernández, coautor del estudio e investigador en el IAC.

La SN 1006 procede de un sistema binario, formado por dos estrellas, “que pueden ser dos enanas blancas o una enana blanca y otra compañera”, ha explicado a SINC González. En este último caso, la enana blanca, que se encuentra en la última etapa de su vida, captura material de la otra y cuando alcanza cierta densidad y temperatura, estalla como una supernova, dejando un resto estelar.

Si se trata de dos enanas blancas, las dos acaban por fusionarse y, en este caso, no dejan ningún rastro, excepto el remanente de supernova. La pregunta de los astrofísicos era qué tipo de estrellas explosionaron en 1006 y la pista definitiva ha sido la ausencia de compañeras.

Búsqueda de compañera para la enana blanca

Los científicos observaron diferentes tipos de estrellas –gigantes, subgigantes y enanas– en la zona, y se centraron en el análisis de “las únicas cuatro estrellas gigantes que se sitúan a la misma distancia que los restos de la supernova de 1006, a unos 7.000 años luz de la Tierra”, añade.

Utilizaron el espectrógrafo de alta resolución UVES, en el Observatorio Europeo del Sur (ESO, Chile), para analizar datos de las cuatro estrellas gigantes, y comprobaron que ninguna de ellas mostraba una velocidad de rotación notable, una característica de las compañeras.

Ese dato, junto con la ausencia de rastro estelar alguno,  les sirvió para concluir que las estrellas de la zona de la explosión “no son compañeras de la estrella progenitora de la supernova 1006”, explica el investigador.

Desde el IAC añaden que, probablemente, “la SN 1006 se produjo por la adición de masa de una estrella igual o menos masiva que el Sol, o bien mediante la fusión con otra enana blanca, lo que originaría una explosión termonuclear”, recoge la investigación. “Esto explicaría la ausencia de restos estelares en la zona de exploración”, cuenta González.

Calibrar distancias en cosmología

Esta no ha sido la primera vez que los investigadores estudiaban una supernova. En 2004 analizaron la del año 1572 y lograron identificar su estrella compañera.

Pilar Ruiz-Lapuente, investigadora del Instituto de Ciencias del Cosmos de la UB (ICCUB) y del Instituto de Física Fundamental (IFF-CSIC), coautora del trabajo actual y líder del anterior, comenta que en esa ocasión exploraron “otra región cerca del centro de los restos de la supernova de Tycho y encontramos una estrella subgigante de temperatura similar a la del Sol”. Entonces llegaron a la conclusión de que podía ser la compañera de la estrella progenitora de la supernova de 1572.

Ruiz-Lapuente asegura que en esta ocasión también estaban buscando a la compañera de la supernova de 1006 y que ha sido “una sorpresa” no encontrarla.

Los resultados de este estudio avanzan que “los modelos que explican las explosiones de supernovas en sistemas binarios no están claros”, comenta González. El investigador concluye que “un mejor conocimiento de la formación de explosiones estelares por fusión de enanas blancas podría ser útil, por ejemplo, para calibrar las distancias en cosmología”.

Referencia bibliográfica:

Jonay I. González Hernández, Pilar Ruiz-Lapuente, Hugo M.Tabernero, David Montes, Ramón Canal, Javier Méndez, Luigi R. Bedin. “No surviving evolved companions of the progenitor of SN 1006”. Nature, 26 de septiembre de 2012. Doi:10.1038/nature11447.

Artículo publicado en Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC).