Un tipo de supernova, dos fuentes distintas

Supernova Tycho de Tipo Ia Crédito: NASA

Artículo publicado el 7 de mayo de 2012 en CfA

Las estrellas en explosión conocidas como supernovas de Tipo Ia desempeñan un papel importante para medir el universo, y se usaron para descubrir la existencia de la energía oscura. Son lo bastante brillantes como para verse a través de grandes distancias, y lo bastante parecidas como para actuar como “candelas estándar” – un objeto de luminosidad conocida. El Premio Nobel de Física de 2011 fue galardonado por el descubrimiento de un universo en aceleración usando las supernovas de Tipo Ia. Sin embargo, el vergonzante hecho es que los astrónomos aún no saben qué sistemas estelares crean las supernovas de Tipo Ia.

Dos modelos muy distintos explican el posible origen de las supernovas de Tipo Ia, y distintos estudios apoyan cada modelo. Las nuevas pruebas demuestran que ambos modelos son correctos – algunas de estas supernovas se crean de una forma y otras de otra.

“Los estudios anteriores han generado resultados discordantes. El conflicto desaparece si tienen lugar ambos tipos de explosión”, explica el astrónomo del Smithsonian Ryan Foley (Centro para Astrofísica Harvard-Smithsonian).

Las supernovas de Tipo Ia se sabe que se originan a partir de enanas blancas – los densos núcleos de estrellas muertas. Las enanas blancas también se conocen como estrellas degeneradas debido a que se apoyan en la presión de degeneración cuántica.

En el modelo degenerado simple para supernovas, una enana blanca recopila material de una estrella compañera hasta que alcanza un punto crítico donde se dispara una reacción nuclear desbocada y la estrella estalla. En el modelo degenerado doble, dos enanas blancas se fusionan y estallan. Los sistemas degenerados simples deberían tener gas procedente de la estrella compañera alrededor de la supernova, mientras que los sistemas degenerados dobles carecerían de dicho gas.

“Al igual que el agua mineral puede tener gas o no, en las supernovas también sucede”, dice Robert Kirshner, Profesor Clowes de Astronomía en la Universidad de Harvard y coautor del estudio.

Foley y sus colegas estudiaron 23 supernovas de Tipo Ia para buscar signos de gas alrededor de las supernovas, que deberían estar presentes sólo en los sistemas degenerados simples. Encontraron que las explosiones más potentes tendían a proceder  de sistemas “gaseosos”, o sistemas con flujos de salida de gas. Sin embargo, sólo una fracción de supernovas mostraba pruebas de flujos de salida. El resto parecía proceder de sistemas degenerados dobles.

“Definitivamente hay dos tipos de entornos – con y sin flujo de salida de gas. Ambas se encuentran alrededor de supernovas de Tipo Ia”, señala Foley.

Este hallazgo tiene importantes implicaciones para las medidas de la energía oscura y la expansión del universo. Si hay en marcha dos mecanismos distintos en las supernovas de Tipo Ia, entonces los dos tipos deben considerarse de forma separada cuando se calculan distancias cósmicas y tasas de expansión.

“Es como medir el universo con una mezcla de reglas de yardas y metros – más o menos llegas a la misma respuesta, pero no exactamente. Para lograr una respuesta precisa tienes que separar las yardas de los metros”, explica Foley.

Este estudio genera una pregunta interesante – si dos mecanismos distintos crearon las supernovas de Tipo Ia, ¿por qué son lo bastante homogéneas como para servir como candelas estándar?

“¿Cómo pueden las supernovas procedentes de distintos sistemas tener un aspecto tan similar? No tengo una respuesta para eso”, dice Foley.

El artículo que describe esta investigación aparecerá en la revista Astrophysical Journal y está disponible en línea.

Artículo traducido y posteado en Ciencia Kanija, el original se publicó en CfA.