Un extraño caso de supernova y su explicación

Las estrellas masivas terminan sus vidas dramáticamente. Una vez que el combustible nuclear en lo profundo de sus corazones se gasta, ya no hay ninguna presión hacia fuera que empuje contra la gravedad, y la estrella se derrumba. Pero mientras que las capas internas decaen para formar un agujero negro o una estrella de neutrones, las capas externas decaen más rápido, golpeando las capas internas, y el rebote en una enorme explosión  supernova.

Esa es la definición de libro de texto. Pero algunas de estas supernovas necesitan explicación. En 2011 una de esas explosiones, apodada 2011dh SN, perforó la Galaxia del Remolino, aproximadamente a 24 millones de años-luz de distancia. En ese momento los astrónomos se quedaron perplejos. Pero ahora, gracias al telescopio espacial Hubble han descubierto una estrella compañera a esta rara supernova y juntas hacen encajar las piezas del rompecabezas.

SN 2011dh es una supernova de tipo IIb, inusual, ya que contiene muy poco hidrógeno; algo inexplicable con los modelos actuales. Aun así, los astrónomos pueden arrojar luz sobre la estrella progenitora simplemente rebuscando en las imágenes archivadas de HST. Gracias a la riqueza de datos y al hecho de que se observa a la galaxia del Remolino a menudo, dos equipos independientes de investigación han detectado una fuente -una estrella supergigante amarilla- en el lugar correcto.

Pero los astrónomos no creen que las estrellas supergigantes amarillas sean capaces de convertirse en supernovas… al menos no de manera aislada.

En este punto, la controversia surgió dentro de la comunidad astronómica. Varios expertos propusieron que la observación era una alineación cósmica falsa y que el progenitor real era una estrella masiva invisible. Otros expertos propusieron que el progenitor podría realmente haber sido la supergigante amarilla, pero que debió de haber pertenecido a un sistema estelar binario.

Cuando una estrella masiva en un sistema binario desborda su lóbulo de Roche -la región fuera de esa estrella donde la gravedad domina- puede verter material sobre su compañera más pequeña, por lo tanto, perder su envoltura de hidrógeno y reducir su masa.

En el momento que estalle la masa del donante, la estrella compañera debe ser una estrella azul masiva, con material obtenido durante la transferencia de masa. Su alta temperatura también debe causar que emita principalmente en la gama ultravioleta, por lo tanto haciéndola invisible en alguna de las imágenes visibles.

Así Gastón Folatelli del Instituto Kavli para Física y Matemáticas del Universo (IPMU) y sus colegas decidieron echar un segundo vistazo a la misteriosa supernova bajo luz ultravioleta. Y sus observaciones coinciden con sus expectativas. La supernova original había desaparecido, y un punto de origen diferente había tomado su lugar.

“Uno de los momentos más emocionantes de mi carrera como astrónomo fue cuando mostré las imágenes del HST recién llegadas y vi el objeto justo ahí, donde nos habíamos imaginado que estaba todo el tiempo,” dijo Folatelli en un comunicado de prensa.

La investigación ilustra la intrincada interacción entre teoría y observación. Los astrónomos a menudo se basan en teorías mucho antes de que adquieran la tecnología necesaria para tener las observaciones correctas o pasan años tratando de explicar las observaciones extrañas con modelos teóricos complejos. Más a menudo, sin embargo, los dos coexisten como la teoría y la observación es un camino de ida y vuelta.

Los hallazgos han sido publicados en la revista Astrophysical Journal Letters

Autor: Shannon Hall