Por segunda vez en la historia, los astrofísicos han detectado un espectacular destello de luz ultravioleta UV que acompaña a la explosión de una enana blanca.
Un tipo de supernova extremadamente raro, el evento está preparado para ofrecer información sobre varios misterios de larga data, que incluyen qué causa la explosión de las enanas blancas, cómo la energía oscura acelera el cosmos y cómo el universo crea metales pesados, como el hierro.
"El destello ultravioleta nos dice algo muy específico sobre cómo explotó esta enana blanca", dijo el astrofísico de la Universidad Northwestern Adam Miller, quien dirigió la investigación. "A medida que pasa el tiempo, el material explotado se aleja más de la fuente. A medida que ese materialadelgaza, podemos ver más y más profundamente. Después de un año, el material será tan delgado que veremos todo el camino hasta el centro de la explosión ".
En ese momento, dijo Miller, su equipo sabrá más sobre cómo esta enana blanca, y todas las enanas blancas, que son densos restos de estrellas muertas, explotan.
El artículo se publicará el 23 de julio en Revista astrofísica .
Miller es miembro del Centro de Exploración e Investigación Interdisciplinaria en Astrofísica CIERA de Northwestern y director del Programa de becas de ciencia de datos de Legacy Survey of Space and Time Corporation.
evento común con un toque raro
Usando la instalación transitoria de Zwicky en California, los investigadores detectaron por primera vez la peculiar supernova en diciembre de 2019, solo un día después de que explotó. El evento, denominado SN2019yvq, ocurrió en una galaxia relativamente cercana ubicada a 140 millones de años luz de la Tierra, muycerca de la cola de la constelación de Draco en forma de dragón.
En cuestión de horas, los astrofísicos utilizaron el Observatorio Swift Neil Gehrels de la NASA para estudiar el fenómeno en longitudes de onda ultravioleta y de rayos X. Inmediatamente clasificaron a SN2019yvq como una supernova de tipo Ia pronunciada "uno-A", un evento bastante frecuente que ocurre cuando unexplota la enana blanca.
"Estas son algunas de las explosiones más comunes en el universo", dijo Miller. "Pero lo que es especial es este destello ultravioleta. Los astrónomos han buscado esto durante años y nunca lo encontraron. Hasta donde sabemos, este es solo el segundovez se ha visto un destello ultravioleta con una supernova de tipo Ia ".
misterio acalorado
El raro destello, que duró un par de días, indica que algo dentro o cerca de la enana blanca estaba increíblemente caliente. Debido a que las enanas blancas se vuelven cada vez más frías a medida que envejecen, la afluencia de calor desconcertó a los astrónomos.
"La forma más sencilla de crear luz ultravioleta es tener algo que sea muy, muy caliente", dijo Miller. "Necesitamos algo que sea mucho más caliente que nuestro sol, un factor de tres o cuatro veces más caliente. La mayoría de las supernovas no sonasí de caliente, para que no reciba la radiación ultravioleta muy intensa. Algo inusual sucedió con esta supernova para crear un fenómeno muy caliente ".
Miller y su equipo creen que esta es una pista importante para comprender por qué explotan las enanas blancas, lo que ha sido un misterio de larga data en el campo. Actualmente, existen múltiples hipótesis en competencia. Miller está particularmente interesado en explorar cuatro hipótesis diferentes, quecoincidir con el análisis de datos de su equipo de SN2019yvq.
Los posibles escenarios que podrían hacer que una enana blanca explote con un flash UV son :
1. Una enana blanca consume a su estrella compañera y se vuelve tan grande e inestable que explota. Los materiales de la enana blanca y la estrella compañera chocan, provocando un destello de emisión ultravioleta; 2. El material radiactivo extremadamente caliente en el núcleo de la enana blanca se mezcla con sus capas externas, lo que hace que la capa externa alcance temperaturas más altas de lo habitual;
3. Una capa exterior de helio enciende el carbón dentro de la enana blanca, provocando una doble explosión extremadamente caliente y un destello ultravioleta;
4. Dos enanas blancas se fusionan, provocando una explosión con eyecciones que chocan y emiten radiación ultravioleta.
"Dentro de un año", dijo Miller, "podremos averiguar cuál de estos cuatro es la explicación más probable".
conocimientos trascendentales
Una vez que los investigadores sepan qué causó la explosión, aplicarán esos hallazgos para aprender más sobre la formación de planetas y la energía oscura.
Debido a que la mayor parte del hierro en el universo es creado por supernovas de tipo Ia, una mejor comprensión de este fenómeno podría darnos más información sobre nuestro propio planeta. El hierro de las estrellas que explotaron, por ejemplo, formó el núcleo de todos los planetas rocosos, incluida la Tierra.
"Si desea comprender cómo se formó la Tierra, debe comprender de dónde vino el hierro y cuánto hierro se necesitaba", dijo Miller. "Comprender las formas en que explota una enana blanca nos da una comprensión más precisa de cómoel hierro se crea y se distribuye por todo el universo ".
Energía oscura iluminadora
Las enanas blancas también juegan un papel enorme en la comprensión actual de la energía oscura por parte de los físicos. Los físicos predicen que todas las enanas blancas tienen el mismo brillo cuando explotan. Por lo tanto, las supernovas de tipo Ia se consideran "velas estándar", lo que permite a los astrónomos calcular exactamentequé tan lejos se encuentran las explosiones de la Tierra. El uso de supernovas para medir distancias condujo al descubrimiento de la energía oscura, un hallazgo reconocido con el Premio Nobel de Física 2011.
"No tenemos una forma directa de medir la distancia a otras galaxias", explicó Miller. "La mayoría de las galaxias se están alejando de nosotros. Si hay una supernova de tipo Ia en una galaxia distante, podemos usarla paramedir una combinación de distancia y velocidad que nos permite determinar la aceleración del universo. La energía oscura sigue siendo un misterio. Pero estas supernovas son la mejor manera de sondear la energía oscura y comprender qué es ".
Y al comprender mejor las enanas blancas, Miller cree que potencialmente podríamos comprender mejor la energía oscura y qué tan rápido hace que el universo se acelere.
"En este momento, al medir distancias, tratamos todas estas explosiones como iguales, pero tenemos buenas razones para creer que existen múltiples mecanismos de explosión", dijo. "Si podemos determinar el mecanismo exacto de explosión,creemos que podemos separar mejor las supernovas y realizar mediciones de distancia más precisas ".
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