5 de enero de 2007

Prueba de rayos X da soporte a una nueva clase de supernovas

Imagen: NASA/CXC/NCSU/K.Borkowski (rayos X); NOAO/CTIO/MCELS (óptica)

Utilizando los telescopios XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea (ESA) y Chandra de la NASA, un equipo de astrónomos liderado por Kazimierz Borkowski de la Universidad del Estado Carolina del Norte, en Raleigh, Estados Unidos, ha encontrado evidencia para una nueva clase de supernovas. Estos resultados refuerzan la idea de una población de estrellas que evoluciona rápidamente y son destruidas por explosiones termonucleares. Tales súbitas supernovas podrían ser una herramienta muy valiosa para probar la historia temprana del universo.

Un grupo de astrónomos resolvió una situación misteriosa al examinar los datos de rayos X provenientes de DEM L238 y DEM L249, remanentes de dos supernovas en una galaxia cercana. Por un lado, la inusual alta concentración de átomos de hierro implica que los remanentes son producto de explosiones termonucleares de estrellas enanas blancas, un bien conocido tipo de supernova conocido como 'Tipo Ia'. Pero, por otro lado, el gas caliente en los remanentes resultó mucho más denso y brillante en rayos X que en otros casos típicos de remanentes de supernovas Tipo Ia.

Una enana blanca, la densa etapa final en la evolución de una estrella tipo solar, es un objeto muy estable y no explotará por sus propios medios. Sin embargo, si una enana blanca tiene una estrella compañera cercana, puede acrecentar su masa más allá de la masa crítica, tomando el gas de la estrella compañera, y explotar.

Simulaciones de computadora de remanentes de supernova Tipo Ia mostraron que la mejor explicación para los datos de rayos X es que las enanas blancas explotaron en medios muy densos. Esto sugiere que las estrellas que evolucionaron en estas enanas blancas eran más masivas que lo usual, debido a que es sabido que las estrellas más masivas inyectan más gas en su entorno.

"Sabemos que cuanto más masiva es una estrella, más corta es su vida", dijo Borkowski. "Si tal estrella puede comenzar a tomar materia de su compañera en un estado temprano, entonces esta estrella explotaría en tan solo 100 millones de años, mucho menos que otras supernovas Tipo Ia".

Otros equipos han encontrado, de forma independiente, evidencia para explosiones súbitas utilizando observaciones ópticas, pero a mucho mayores distancias, donde el ambiente en el que se desarrolla la explosión no puede ser determinado. Los datos en rayos X de DEM L238 y DEM L249 representan ejemplos de supernovas Tipo Ia cercanas.

"Todavía necesitamos saber más acerca de los detalles de estas explosiones debido a que son una herramienta muy importante para el estudio de la cosmología", dijo Stephen Reynolds, de la misma Universidad. "Por lo que es muy interesante descubrir que tenemos algunos ejemplos muy cercanos, astronómicamente hablando, de este tipo de explosión diferente".

Se piensa que la luminosidad de las explosiones Tipo Ia es muy consistente, por lo que los astrónomos han utilizado observaciones de supernovas Tipo Ia en luz óptica como mojones para estudiar la expansión acelerada del universo, causada por la energía oscura.

Si las supernovas Tipo Ia pueden ocurrir tan rápidamente, entonces podría ocurrir en etapas muchos más tempranas en la historia del universo de lo que se piensa generalmente, permitiendo entonces estudiar la expansión en estas épocas. Otra posibilidad es que este nuevo tipo de supernovas podría diferenciarse de las Tipo Ia en algunas propiedades. En tal caso, la hipótesis de que las supernovas Tipo Ia son candelas estándares podría estar comprometida, complicando el estudio de la energía oscura.

"No estábamos ahí para ver estas estrellas antes de que explotaran", dijo Sean Hendrick de la Universidad de Millersville, Pennsylvania, "pero estas claves en rayos X nos dicen que algo inusual ocurrió en el caso de estas dos supernovas".

Luego de encontrar esta evidencia para las explosiones de supernova Tipo Ia en la Nube Mayor de Magallanes, una galaxia cercana, los investigadores están buscando otros remanentes de supernova dentro de la Vía Láctea para ver si éstos podrían ser ejemplos de este eventual nuevo tipo. Por ejemplo, la famosa supernova observada por Johannes Kepler en 1604 podría ser una supernova Tipo Ia súbita.

Más información en:
http://www.esa.int/