21 de mayo de 2008

Astrónomos ven una supernova en el momento de su explosión

Imagen: NASA/Swift Science Team/Stefan Immler

Gracias a una observación fortuita del satélite Swift, de la NASA, los astrónomos captaron, por primera vez en la historia, una estrella en el momento de explotar. Los astrónomos han observado con anterioridad miles de explosiones estelares, conocidas como supernovas, pero ellos siempre las vieron después que ya el espectáculo había comenzado.

"Durante años soñamos con ver una estrella en el momento exacto de la explosión, pero en realidad encontrar una es un acontecimiento único en la vida", dijo Alicia Soderberg, investigadora del Hubble y Carnegie-Princeton de la Universidad de Princeton, en New Jersey, quien lidera el equipo internacional que estudia la explosión. "Esta supernova recién nacida va a ser la piedra de Rosetta para los próximos estudios sobre el tema".

Una supernova típica ocurre cuando el núcleo de una estrella masiva se queda sin combustible y colapsa por acción de su propia gravedad para formar un objeto ultradenso conocido como estrella de neutrones. La estrella de neutrones recién nacida se comprime y entonces rebota, disparando una onda de choque que se desplaza a través barriendo el gas de las capas superiores de la estrella despedazándola. Los astrónomos pensaban, durante cerca de cuatro décadas que el choque de "quiebre" produciría una brillante emisión de rayos X que acababa en pocos minutos.

Hasta este descubrimiento, los astrónomos nunca habían podido observar esta señal. En cambio, han observado el brillo de las supernovas días o semanas después de este acontecimiento, cuando la expansión de la envoltura de deshechos está energizada por el decaimiento de los elementos radiactivos forjados en la explosión. "Ver el choque de quiebre en rayos X puede dar una visión directa de la estrellas en explosión en los últimos minutos de su vida y también proveer una baliza a la cual los astrónomos puedan rápidamente apuntar sus telescopios para observar el despliegue de la explosión," dice Edo Berger, investigador Carnegie-Princeton de la Universidad de Princeton.

El descubrimiento de Sodeberg del primer choque de quiebre puede ser atribuido a un golpe de suerte pero también al diseño único de Swift. En enero de 2008, Soderberg y Berger esperaban estudiar durante un mes una supernova que ya estaba activa, conocida como SN2007uy, en la galaxia espiral NGC 2770, localizada a 90 millones de años luz de la Tierra, en la constelación boreal de Lynx (el lince), utilizando Swift. Pero cuando estaban en plena observación de las emisiones de rayos X a través del satélite Swift, vieron una luz extremadamente brillante que surgía en otra parte de la misma galaxia y permanecía durante cinco minutos. El evento ocurrió a las 14:33 TU del 9 de enero de 2008.

En un trabajo que aparece en la edición del 22 de mayo de 2008 de la revista Nature, Soderberg y 38 colegas muestran que la energía y el patrón de la explosión de rayos X son consistentes con una onda de choque surgiendo a través de la superficie de la estrella progenitora. Esto marca el nacimiento de la supernova ahora conocida como SN2008D.

Si bien los astrónomos fueron afortunados porque Swift estaba observando NGC 2770 justo en el momento en que la onda de choque de SN 2008D estaba comenzando a soplar la atmósfera de la estrella, Swift está bien equipado para estudiar un evento tal debido a sus múltiples instrumentos observando en la luz de rayos gamma, rayos X y ultravioleta. "Fue un regalo de la naturaleza para Swift estar observando esa parte del cielo cuando la supernova explotó. Pero gracias a la flexibilidad de Swift, hemos podido trazar su evolución en detalle," dice el científico líder de Swift Neil Gehrels del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA, en Greenbelt, Md.

Debido a la importancia de la erupción de rayos X, Soderberg inmediatamente montó una campaña internacional de observación para estudiar a SN 2008D. Así, varios observatorios también apuntaron sus telescopios hacia la explosión estelar y realizaron observaciones detalladas del evento, entre ellos el Telescopio Espacial Hubble, el Observatorio de Rayos-X Chandra, los telescopios de Monte Palomar de 60 y 200 pulgadas, el Observatorio Gemini Norte, el Telescopio Keck 1 en Hawai, y los observatorios Very Large Array y Apache Point en Nuevo México.

Las observaciones combinadas de esos telescopios permitieron a Soderberg y sus colegas establecer la energía inicial de la explosión de rayos X, lo que permitirá a los teóricos entender mejor a las supernovas. Las observaciones también mostraron que SN 2008D es una supernova ordinaria del tipo Ibc, que ocurre cuando explota una estrella masiva y compacta. Significativamente, las observaciones de radio y rayos X no encontraron evidencias que una eyección desempeñe un papel en la explosión, descartando un raro tipo de explosión estelar conocido como erupción de rayos gamma (GRB).

"Ésta fue una supernova típica", dice Stefan Immler, miembro del equipo del Swiften el Centro Goddard. "La importancia no radica en la explosión, sino en el hecho que pudimos verla explotando en tiempo real, lo cual nos ofrece una visión sin precedentes del proceso de la explosión."

(jg) (mg)

Más información en:
http://www.nasa.gov/