24 de julio de 2008

Encuentran objeto intermedio entre una supernova normal y un estallido de rayos gamma

Imagen: ESO

Un equipo de astrónomos liderados por europeos ha dado pistas sobre una reciente supernova que no podría ser tan normal como se pensaba. Ahora se piensa que la estrella que hizo explosión, colapsó en un agujero negro, produciendo un chorro débil, típico de los eventos más violentos, llamados estallidos de rayos gamma. El objeto en cuestión, denominado SN 2008D, es probablemente una de las explosiones mas débiles que han producido chorros de altas velocidades. Este descubrimiento representa un punto crucial en el entendimiento de los fenómenos más violentos observados en el Universo.

Estos sorprendentes resultados, parcialmente basados en observaciones realizadas con el telescopio muy grande VLT del Observatorio Europeo Austral, ESO, aparecerán en la edición del 24 de julio de 2008 de Science Express, la versión en línea de Science.

Las estrellas que al nacer resultaron 8 veces más masivas que nuestro Sol, terminan sus cortas vidas en forma de fuegos artificiales cósmicos y cataclísmicos que iluminan el Universo. El resultado es la formación de los objetos más densos conocidos, las estrellas de neutrones y los agujeros negros. Cuando explotan, alguna de las estrellas más masivas emiten un breve "grito de agonía" en forma de un estallido de rayos gamma o rayos X altamente energéticos. En la tarde del 9 de enero del 2008, el telescopio espacial de la NASA/STFC/ASI Swift descubrió un largo estallido de rayos X con una duración de 5 minutos, dentro de la galaxia espiral denominada NGC 2770, localizada a 90 millones de años luz de la Tierra hacia la Constelación de Lince. El satélite Swift había estudiado una supernova que había explotado previamente el año pasado en la misma galaxia, pero el estallido de rayos X provenía de otra localización, y pronto se demostró que provenía de una supernova diferente llamada SN 2008D.

Investigadores del Instituto Nacional de Astrofísica Italiana (INAF), del Instituto para Astrofísica Max-Planck (MPA) y otras instituciones, han observado ampliamente la supernova. El equipo es liderado por Paolo Mazali del observatorio Padova de la INAF y MPA.

"Lo que ocurrió en este evento es muy interesante" señala Mazzali, "es que la señal en rayos x es muy débil y "blanda", muy diferente a los estallidos de rayos x y más en consonancia con lo que se esperaría de una supernova normal".

Así que, después de que la supernova fuera descubierta, el equipo de científicos observó desde el Observatorio Asiago en el Norte de Italia y establecieron que era una Supernova tipo Ic.

"Estas son supernovas que son producidas por estrellas que han perdido sus capas más externas de Hidrógeno y Helio antes de explotar, y son el único tipo de supernovas que son asociadas con estallidos (largos) de rayos gamma", explica Mazzali. "El objeto por esto se volvió más interesante".

A principios de este año, un equipo independiente de astrónomos reportaron en la revista Nature que SN 2008D es una supernova normal. De hecho los rayos x detectados dicen, es debido a que, por primera vez, los astrónomos tuvieron suerte de ver a la estrella cuando explotaba.

Mazzali y su equipo opinan lo contrario. "Nuestras observaciones y modelos muestran que es un evento inusual. Que se entiende mejor como un objeto que se encuentra entre los límites de una supernova normal y un estallido de rayos gamma".

El equipo inició una campaña observacional para monitorear la evolución de la supernova usando los telescopios de la ESO e Italianos, recabando con esto una gran cantidad de datos. El comportamiento inicial de la supernova indica que fue un evento altamente energético, aunque no tan poderoso como un estallido de rayos gamma. Después de pocos días, sin embargo, el espectro de la supernova empezó a cambiar. En particular, las líneas de Helio aparecieron, mostrando que la estrella progenitora no se comportaba como una supernova asociada con estallidos de rayos gamma.

Con el paso de los años, Mazzali y su grupo han desarrollado modelos teóricos para analizar las propiedades de las Supernovas. Cuando fueron aplicados a SN2008D, estos modelos indicaban que la estrella progenitora, al nacer, era 30 veces más masiva que nuestro Sol, pero había perdido mucha masa y, al momento de la explosión, la estrella sólo tenia entre 8 y 10 masas solares, por lo que probablemente resultó de este colapso un agujero negro.

"Dado que las masas y las energías involucradas son pequeñas en relación a un estallido de rayos gamma por supernova, creemos que el colapso de la estrella dio lugar a un chorro débil, y que la presencia de la capa de Helio hizo más difícil que el chorro permaneciera colimado, por lo que, al emerger de la superficie estelar, fue muy débil", señala Massimo Della Valle, coautor del estudio.

"La hipótesis que proponemos implica que exista un generador interno de estallido de rayos gamma en todas las supernovas que forman agujeros negros", señala Stefano Valenti, otro coautor.

"Como nuestros instrumentos para Rayos X y Rayos Gamma son más avanzados, podemos descubrir las diversas propiedades de las explosiones estelares", señala Guido Chincarini coautor y principal investigador Italiano en la búsqueda de estallidos gamma.

(saa) (fg) (mg)

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http://www.eso.org/