May 17, 2022

Los astrónomos capturan la explosión de una estrella supergigante roja en una supernova masiva, por primera vez

La impresión de un artista de una estrella supergigante roja en el último año de su vida emitiendo una tumultuosa nube de gas. Esto sugiere que al menos algunas de estas estrellas experimentan cambios internos significativos antes de convertirse en supernovas. Crédito: Observatorio WM Keck / Adam Makarenko

La muerte de una estrella es uno de los eventos más dramáticos y violentos del espacio, y los astrónomos han tenido un lugar sin precedentes en el extremo explosivo de una estrella gigante estelar.

Los telescopios terrestres proporcionaron la primera mirada en tiempo real a la agonía de una estrella supergigante roja.
Si bien estas no son las estrellas más brillantes o más masivas, son las más grandes por volumen. Una supergigante roja popular, que ha atraído el interés debido a su eclipse irregular, es Betelgeuse.
Esta estrella se encuentra en la galaxia NGC 5731, a unos 120 millones de años luz de la Tierra distante, era diez veces más masiva que el sol. Antes de que se apaguen en esplendor, algunas estrellas experimentan violentas erupciones o liberan capas brillantes de gas caliente.
Hasta que los astrónomos presenciaron este evento, creían que las supergigantes rojas estaban relativamente tranquilas. antes de que exploten en una supernova o colapsen en una estrella de neutrones densa.

En cambio, los científicos observaron la autodestrucción de la estrella de manera dramática antes de colapsar en una supernova de tipo II. La muerte de esta estrella es el colapso rápido y la explosión violenta de una estrella masiva después de quemar el hidrógeno, el helio y otros elementos de su núcleo.

Todo lo que queda es el hierro de la estrella, pero el hierro no se puede fusionar, por lo que la estrella se quedará sin energía. Cuando eso sucede, el hierro colapsa y provoca la supernova. Un estudio que detalla estos hallazgos publicado el jueves en The Astrophysical Journal.

“Este es un gran avance en nuestra comprensión de lo que hacen las estrellas masivas momentos antes de morir”, dijo en un comunicado el autor principal del estudio, Wynn Jacobson-Galán, investigador graduado de la Fundación Nacional de Ciencias de la Universidad de California, Berkeley.

“La detección directa de la actividad pre-supernova en una estrella supergigante roja nunca se había observado antes en una supernova de tipo II ordinaria. Por primera vez, vimos explotar una estrella supergigante roja”.

Los astrónomos fueron alertados por primera vez de la inusual actividad de la estrella 130 días antes de que se convirtiera en supernova. En el verano de 2020, el telescopio Pan-STARRS del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawai’i detectó radiación brillante en el Haleakalā de Maui.

Luego, en el otoño de ese año, los investigadores presenciaron una supernova en el mismo lugar.

Lo observaron utilizando el espectrómetro de imágenes de baja resolución del Observatorio WM Keck en Maunakea, Hawai’i, y nombraron la supernova 2020tlf. Sus observaciones revelaron que había material alrededor de la estrella cuando explotó, el gas brillante que la estrella pateó violentamente lejos de sí misma durante el verano.

“Es como ver una bomba de tiempo”, dijo en un comunicado la autora principal del estudio, Raffaella Margutti, profesora asociada de astronomía y astrofísica en UC Berkeley. “Nunca hemos confirmado una actividad tan violenta en una estrella supergigante roja moribunda donde la vemos producir una emisión tan luminosa, luego colapsar y arder, hasta ahora”.

Algunas de estas estrellas masivas probablemente experimenten cambios internos consecuentes que causan la tumultuosa liberación de gas antes de morir, según ha demostrado el hallazgo.

El trabajo se llevó a cabo mientras Jacobson-Galán y Margutti aún estaban en la Northwestern University. Tenían acceso remoto a los telescopios del Observatorio Keck en Hawai’i, que fue “fundamental para proporcionar evidencia directa de una estrella masiva en transición a una explosión de supernova”, dijo Margutti.

“Estoy muy emocionado por todas las nuevas ‘incógnitas’ que han sido desbloqueadas por este descubrimiento”, dijo Jacobson-Galán. “La detección de más eventos como SN 2020tlf tendrá un impacto dramático en la forma en que definimos los últimos meses de la evolución estelar, uniendo a observadores y teóricos en la búsqueda para resolver el misterio de cómo las estrellas masivas pasan los momentos finales de sus vidas”.

Fuente: CNN