Cuando mueren estrellas como nuestro sol, tienden a apagarse y no explotar, a menos que sean parte de un sistema estelar binario (binario) que puede conducir a una explosión de supernova.
Ahora, por primera vez, los astrónomos han detectado la firma de radio de tal evento en una galaxia a más de 400 millones de años luz de distancia. descubrimiento, Publicado el 17 de mayo en naturalezalleva pistas tentadoras sobre cuál podría ser la estrella compañera.
La muerte de una estrella en explosión.
Cuando las estrellas hasta ocho veces más pesadas que nuestro sol comienzan a quedarse sin combustible nuclear en sus núcleos, se desprenden de sus capas exteriores. Este proceso da lugar a coloridas nubes de gas conocidas como nebulosas planetarias, y deja un núcleo caliente, denso y compacto conocido como enana blanca.
Nuestro Sol sufrirá esta transformación en aproximadamente 5 mil millones de años, luego se enfriará lentamente y se desvanecerá. Sin embargo, si el peso de una enana blanca aumenta de alguna manera, el mecanismo de autodestrucción se activa cuando se vuelve más pesada que aproximadamente 1,4 veces la masa de nuestro sol. La detonación termonuclear subsiguiente destruye la estrella en un tipo distinto de explosión llamado Tipo supernova Ia.
Pero, ¿de dónde vendría la masa extra para alimentar tal explosión?
Solíamos pensar que podría ser gas extraído de una estrella compañera más grande en una órbita cercana. Pero las estrellas tienden a ser comedoras desordenadas, derramando gas por todas partes. Una explosión de supernova produciría un impacto y haría que cualquier gas derramado Brilla en las ondas de radio. A pesar de décadas de búsqueda, no se ha detectado ninguna supernova pequeña de tipo Ia utilizando radiotelescopios.
En cambio, estamos empezando a pensar que las supernovas de Tipo Ia deben ser pares de enanas blancas que giran en espiral hacia adentro y se fusionan de una manera relativamente limpia, sin dejar gas de choque, ni señal de radio.
Un tipo raro de supernova
La supernova 2020eyj fue descubierta por Telescopio en Hawai el 23 de marzo de 2020. Durante las primeras siete semanas, se comportó de manera bastante similar a cualquier supernova de Tipo Ia.
Pero durante los siguientes cinco meses, su brillo dejó de desvanecerse. casi al mismo tiempo, Empiezan a aparecer funciones Se refiere a un gas que era inusualmente rico en helio. Estamos empezando a sospechar que la supernova 2020eyj pertenece a una rara subclase de supernovas de tipo Ia. La onda expansiva, que viaja a más de 10 000 kilómetros por segundo, barre gas que solo se habría extraído de las capas exteriores de una estrella compañera superviviente. .
Para tratar de confirmar nuestra corazonada, decidimos probar si se descargaba suficiente gas para emitir una señal de radio. Dado que la supernova está demasiado al norte para ser observada con telescopios como Conjunto de telescopios compactos de Australia Cerca de Narrabri, usamos eso en su lugar Un grupo de radiotelescopios repartidos por todo el Reino Unido. Para observar la supernova unos 20 meses después de la explosión.
Para nuestra gran sorpresa, obtuvimos la primera detección clara de una supernova tipo Ia «bebé» en longitudes de onda de radio, confirmada por una segunda observación unos cinco meses después. ¿Podría ser esta la «pistola humeante» para que no todas las supernovas de tipo Ia provoquen la fusión de dos enanas blancas?
La paciencia vale la pena
Una de las características más distintivas de las supernovas de tipo Ia es que todas alcanzan aproximadamente el mismo brillo máximo. Esto es consistente con que todos alcanzaron una masa crítica similar antes de la explosión.
Esta misma característica permitió al astrónomo Brian Schmidt y sus colegas acceder a ellos. final del premio nobel A fines de la década de 1990: que la expansión del universo desde el Big Bang no se desacelera bajo la influencia de la gravedad (como todos esperaban), sino que se acelera debido a los efectos de lo que ahora llamamos energía oscura.
Por lo tanto, las supernovas de Tipo Ia son objetos cósmicos importantes, y el hecho de que todavía no sepamos exactamente cómo y cuándo ocurren estas explosiones estelares, o qué las hace tan consistentes, ha sido una preocupación para los astrónomos.
En particular, si los pares de enanas blancas fusionadas pueden tener una masa total de casi tres veces la de nuestro Sol, ¿por qué todas liberan la misma cantidad de energía?
Nuestra hipótesis (y confirmación por radio) de que la supernova 2020eyj ocurrió cuando se extrajo suficiente gas helio de la estrella compañera y de la superficie de la enana blanca para empujarla por encima de su límite de masa, ofrece una explicación natural para esta consistencia.
La pregunta ahora es por qué no hemos visto esta señal de radio antes en ninguna otra supernova de tipo Ia. Es posible que hayamos intentado detectarlo demasiado pronto después de la explosión y nos hayamos dado por vencidos con demasiada facilidad. O tal vez no todas las estrellas compañeras son ricas en helio y son buenas para deshacerse de sus capas exteriores gaseosas.
Pero como ha demostrado nuestro estudio, a veces la paciencia y la perseverancia dan sus frutos de una manera que nunca esperábamos, permitiéndonos escuchar los susurros moribundos de una estrella distante.
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