Las supernovas se encuentran entre los fenómenos más violentos del universo. Son enormes explosiones que ponen fin a la vida de ciertos tipos de estrellas. Estas explosiones liberan inmensas cantidades de energía, tanto que a veces podemos verlas desde la Tierra con ela simple vista, como puntos de luz que por un corto tiempo son más brillantes que todos los millones de estrellas en las galaxias donde se encuentran. Después de un intenso estallido de luz que dura unas pocas semanas, las supernovas comienzan a desvanecerse gradualmente hasta que se han quemado efectivamente,
Hay varios tipos diferentes de supernovas. Los astrónomos las clasifican por sus características observables, que a su vez dan pistas sobre cómo se han originado, entre las más conocidas están las del Tipo Ia, que ocurren cuando una enana blanca que esel estado final de una estrella un poco más masiva que el Sol absorbe masa de otra estrella cercana o se fusiona con otra enana blanca. Cuando eso sucede, su masa crece hasta que se vuelve inestable 1, y se dispara una explosión termonuclear.los eventos producen una luminosidad característica, pueden ser utilizados por los astrónomos como "velas estándar" para medir grandes distancias en el universo, de manera similar a la utilizada por los marineros para inferir la distancia de un faro conocido por la noche al estimar su brillo.
Los otros tipos de supernovas se producen cuando las estrellas muy masivas agotan su combustible, de modo que la fusión nuclear en sus interiores llega a su fin. Esta fusión no solo hace que las estrellas emitan luz y calor, sino que las mantiene en equilibrio para que nono colapsen bajo su propia gravedad. Cuando la fusión se detiene, el centro de la estrella se derrumba y las capas externas se arrojan hacia afuera con violencia, causando una supernova, mientras que el centro implosiona, dejando una estrella de neutrones, o para estrellas muy masivas, uncalabozo.
En los últimos años se ha descubierto un nuevo tipo de supernova, del que todavía se sabe muy poco, y que son más brillantes y duraderas, por lo que se han denominado supernovas superluminosas SLSN. Aunque solo una docena de ellas sonconocido, un grupo internacional de investigadores ha podido utilizar el Gran Telescopio CANARIAS GTC para observar una supernova superluminosa casi desde el momento en que ocurrió. La investigación ha revelado un comportamiento sorprendente, porque esta supernova mostró un aumento inicial en el brillo que luego disminuyódurante unos días, y luego aumentó de nuevo con mucha más fuerza. Los científicos utilizaron los datos observados en el GTC y los combinaron con otras observaciones para tratar de explicar el origen del fenómeno.
"Las supernovas superluminosas son hasta cien veces más enérgicas que las del Tipo 1a porque pueden permanecer brillantes hasta seis meses antes de desvanecerse en lugar de unas pocas semanas", explicó Mathew Smith, investigador postdoctoral en la Universidad de Southampton Reino Unidoy la persona que dirige este estudio, cuyos resultados han sido publicados en la revista especializada Las letras del diario astrofísico . "Lo que hemos logrado observar, que es completamente nuevo", agrega Smith, "es que antes de la gran explosión hay un estallido más corto y menos luminoso, que podemos detectar porque es seguido por un chapuzón en la luzcurva, y que dura solo unos días. "Es la primera vez que se observa algo así en una supernova". A partir de nuestros datos, hemos tratado de determinar si esta es una característica exclusiva de este objeto, o si esUna característica común de todas las supernovas superluminosas, pero no se ha observado antes, lo cual es perfectamente posible dada su naturaleza impredecible ", comenta el científico.
Este nuevo objeto intrigante, dado el nombre críptico de "DES14X3taz" por los astrónomos, fue descubierto el 21 de diciembre de 2014 por el Dark Energy Survey 2, un proyecto internacional que examina el cielo nocturno haciendo mediciones de precisión de más de 300 millones de galaxiasque están situadas a miles de millones de años luz de la Tierra, y que detectan incidentalmente miles de supernovas y otros fenómenos transitorios.El objetivo de esta encuesta es ayudar a explicar la expansión del universo y encontrar pistas sobre la naturaleza de la energía oscura evasiva3 Para hacer esto, los astrónomos están utilizando una cámara digital extremadamente sensible, de 570 megapíxeles, en el telescopio Victor M. Blanco de cuatro metros en el Observatorio Interamericano en Cerro Tololo Chile.
Una vez que DES14X3taz había sido identificado como una posible supernova superluminosa, se solicitó una observación inmediata en el GTC, que dirigió su poderosa mirada hacia él durante las dos noches de observación: 26 de enero y 6 de febrero de 2915. Esto podría hacerse porque el GTC se dedicaparte de su tiempo de observación a "objetivos de oportunidad" para que otras observaciones programadas que se pueden hacer en otro momento se pospongan para dar prioridad a los fenómenos transitorios, que pueden ofrecer oportunidades irrepetibles.
"El GTC, con su enorme espejo de 10,4 m, y su instrumento OSIRIS, es la herramienta ideal para observar este SNSL, que está a una gran distancia y porque estamos buscando información en el infrarrojo visible y cercano", comentó Smith, quien participa en el Dark Energy Survey. Gracias a las observaciones realizadas con el GTC y otros telescopios, Smith y sus colaboradores pudieron reconstruir la evolución del brillo de DES14X3taz desde casi el momento de su detección. También han determinado su absolutabrillo con gran precisión, así como su distancia, unos 6.400 millones de años luz 4,
Después de comparar sus observaciones con varios modelos físicos, los astrónomos concluyeron en su artículo que la explicación más plausible es que el mecanismo que causa esta supernova es el nacimiento de una "magnetar", una estrella de neutrones que gira muy rápidamente sobre su eje.En los datos, el pico inicial del gráfico de brillo es seguido por un enfriamiento rápido del objeto, después de lo cual hay un aumento nuevo y más rápido del brillo. Esto es consistente con la emisión de una gran burbuja de material en el espacio circundante, con enfriamiento.rápidamente a medida que crece en tamaño ". Creemos que una estrella muy masiva, unas 200 veces la masa del Sol, colapsa para formar una magnetar. En el proceso se produce la primera explosión, que expulsa al espacio una cantidad de materia equivalente a lamasa de nuestro Sol, y esto da lugar al primer pico de la gráfica. El segundo pico ocurre cuando la estrella colapsa para formar el magnetar, que es un objeto muy denso que gira rápidamente sobre su eje, y que calienta el mAter expulsado de la primera explosión.Este calentamiento es lo que genera el segundo pico en la luminosidad "explica Smith.
La investigación de este tipo nos permite conocer los fenómenos físicos que causan las supernovas superluminosas, y esta comprensión puede permitirnos "estandarizarla" como se ha hecho para el tipo Ia para que podamos usarla como referenciafuente para la medición de distancias a grandes escalas en el universo. Su alta luminosidad puede hacer que estos objetos sean muy útiles para hacer distancias en escalas más grandes y con mayor precisión de la que podemos hacer en este momento. Sin embargo, antes de llegar a ese punto, necesitamos muchocomprensión más profunda de su origen y su naturaleza.
Otro misterio sobre este nuevo tipo de supernovas es que, hasta ahora, todos los casos detectados han estado en pequeñas galaxias con baja metalicidad bajo contenido en elementos pesados y no tenemos explicación de esto ". Es parte deEl misterio de estos objetos "dice Smith, en tono humorístico, y agrega que entre las prioridades futuras necesitamos detectar más supernovas superluminosas y observarlas desde el momento en que explotan, y en tiempo real con un telescopio del tamaño del GTC.
Notas :
1 El límite de Chandrasekhar es la masa máxima que puede alcanzar una enana blanca sin colapsar en una estrella de neutrones o agujero negro bajo su propia gravedad. Este límite es 1,4 veces la masa de la Suma.
2 The Dark Energy Survey es una colaboración internacional de más de 400 científicos de 25 instituciones en 7 países: Estados Unidos, España, Reino Unido, Brasil, Alemania, Suiza y Australia.
3 La energía oscura es una forma de energía presente en todo el espacio, que produce una presión que tiende a acelerar la expansión del universo. Esto actúa como un tipo de repulsión gravitacional.
4 Un año luz, a pesar de su nombre, es realmente una distancia, definida por la distancia que recorre la luz en un año. La luz emitida por la explosión de DES14X3taz ha tardado 6.400 millones de años en llegar a la Tierra.del universo tiene casi 14 mil millones de años.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Astrofísica de Canarias IAC . Original escrito por Javier Pérez Barbuzano. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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