Hace unos 11.500 millones de años, una estrella gigante roja colapsó y explotó, dando lugar a una impresionante supernova en el universo primitivo.
los puntos principales:
- Las supernovas crean algunas de las explosiones más poderosas del universo, pero son difíciles de detectar una vez que ocurren.
- Un equipo de astrónomos ha descubierto una supernova causada por la muerte de una estrella gigante roja hace unos 11.500 millones de años.
- Este descubrimiento es la primera mirada detallada a cómo evolucionó una de estas explosiones en las primeras estrellas.
La luz de la muerte catastrófica de la estrella atravesó el espacio y el tiempo para finalmente ser capturada por el Telescopio Espacial Hubble en 2010.
Pero no se descubrió hasta que un equipo de científicos dirigido por Wenley Chen de la Universidad de Minnesota buscó en los archivos del Hubble.
“Esta podría ser la primera supernova en colapsar en su corazón [yet discovered]dijo el Dr. Chen.
Hubble capturó los momentos inmediatamente posteriores a la explosión de la estrella en una serie de tres imágenes, informa hoy el equipo en la revista. templar la naturaleza.
«Puedes ver que se está desarrollando durante horas y días, por lo que es una pequeña supernova», dijo Patrick Kelly, coautor principal del estudio, de la Universidad de Minnesota.
«Esta es realmente la primera mirada detallada a las explosiones de supernovas individuales desde que el universo tenía una pequeña parte de su edad».
La lupa de la naturaleza captura el pasado
Detección La supernova en el momento de su explosión es bastante difícil en el universo cercano, pero es aún más difícil para aquellos que explotaron poco después del Big Bang.
Esto se debe a que la luz de los objetos se estira y se desplaza hacia el extremo rojo del espectro, conocido como corrimiento al rojo, por la expansión del universo.
Cuanto más roja se vuelve la luz, más difícil es detectarla con telescopios como el Hubble, que tienen una capacidad limitada para ver objetos en esas longitudes de onda más largas.
Entonces, los astrónomos recurren a los cúmulos de galaxias, que distorsionan el espacio-tiempo, desviando y amplificando la luz proveniente de estrellas y galaxias mucho más lejanas.
El efecto da como resultado múltiples versiones del mismo objeto a medida que la luz viaja a través de diferentes caminos.
El Dr. Chen descubrió la supernova, que tenía un corrimiento al rojo correspondiente a 11.500 millones de años, magnificado por un grupo de galaxias más cercanas conocido como Abell 370 en la constelación de Cetus.
La supernova fue lo que se conoce como una Colapso del núcleo o una supernova de Tipo II, que ocurre cuando una estrella masiva quema todo su combustible y explota y se debilita. A medida que aumentan la temperatura y la presión, se desinfla por su propio peso y envía una onda de choque.
«No podemos ver este proceso porque la capa exterior de la estrella todavía está allí, bloqueando la radiación desde el interior», dijo el Dr. Chen.
Cuando la onda de choque llega a la superficie de la estrella, provoca una explosión brillante de alta energía que se expande y luego se desvanece con el tiempo a medida que se enfría.
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Hubble capturó esta fase de «enfriamiento de choque» en tres puntos de tiempo diferentes, comenzando de cinco a seis horas después de la explosión.
La supernova inicialmente apareció azul, luego se volvió más roja a medida que se enfriaba rápidamente en el transcurso de ocho días.
El Dr. Chen usó el brillo y la tasa de enfriamiento de la supernova para estimar el tamaño de la estrella original.
Según sus cálculos, la estrella tenía unas 530 veces el tamaño de nuestro Sol, lo que la convertía en un tipo de estrella conocida como estrella gigante roja.
«La escala de Winley es realmente asombrosa, porque la estrella individual estaba muy lejos», dijo el Dr. Kelly.
Vive rápido muere joven
Descubrir y ver una supernova distante en su etapa inicial fue emocionante, dijo Brad Tucker, astrónomo de la Universidad Nacional de Australia que ha estudiado erupciones cósmicas mucho más cercanas.
Si bien es difícil de capturar tan lejos, el Dr. Tucker dijo que los efectos de dilatación del tiempo causados por la expansión del universo significan que la fase inicial se puede observar durante mucho más tiempo que una supernova cercana, donde el enfriamiento por choque terminó en uno o dos días.
“El universo se ha expandido tanto que este proceso ha tardado mucho más en aparecer”, dijo el Dr. Tucker.
Él nos dice que el mismo proceso que ocurre en una «supernova de colapso de núcleo de vainilla» en nuestro universo local, también ocurrió al principio de los tiempos.
Los planetas rojos gigantes, que viven rápido y mueren jóvenes, siembran la evolución del universo.
«Simplemente muestra que estas estrellas, que sabemos que produjeron algunos de los elementos más pesados del universo, existieron hace alrededor de 11500 millones de años», dijo el Dr. Tucker.
La búsqueda ahora está en marcha para encontrar más de estas estrellas en el universo primitivo utilizando el Telescopio Espacial James Webb (JWST), que observa objetos en longitudes de onda de luz infrarrojas, que es más sensible a la luz roja.
El Dr. Chen y el Dr. Kelly tienen proyectos con JWST.
“Dada la sensibilidad de James Webb, esperamos comenzar a ver más de estos [early] DrKelly dijo:
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