Observan el "hipo" de una estrella en los momentos previos a la supernova que marca su muerte
Un equipo de científicos registró un evento único en la vida de una estrella masiva: pulsos extremos que revelan cómo se prepara para su violenta muerte en una supernova.
Un equipo de astrofísicos logró captar, por primera vez, un fenómeno que hasta ahora solo se conocía en teoría: las pulsaciones expansivas que experimenta una estrella en los momentos previos a su explosión como supernova, el evento que marca el final de su vida.
En diciembre del 2020, los investigadores del Centro de Investigación Astrofísica de la Queen's University de Belfast, identificaron la enorme explosión de una estrella en la galaxia NGC2981. Inicialmente, consideraron que el evento se trató de una supernova, la muerte de la estrella.
Sin embargo, en febrero del 2021, volvió a darse un evento explosivo en la misma región de la galaxia. Esto llamó la atención de los astrónomos, dado que es muy poco probable que una supernova se repita.
El análisis detallado de las observaciones y de los modelos reveló que el primer evento que habían registrado no fue realmente una supernova, sino el “hipo” previo, un comportamiento que los científicos denominan "inestabilidad de pares pulsatorios" (PPI, por sus siglas en inglés).
“Cuando apareció por segunda vez, se veía muy diferente: ahora se estaba expandiendo mucho más rápido, lo que sugiere que el núcleo de la estrella había explotado, marcando el final de su vida. Esta fue la explosión de supernova real, lo que sugiere que la primera llamarada puede haber sido la esquiva PPI", explicó la Dra. Charlotte Angus, líder de la investigación que se publicó en Astrophysical Journal.
Durante el proceso PPI, las temperaturas en el núcleo alcanzan niveles extremos, lo que genera pulsaciones que expanden y contraen rápidamente la estrella. En cada pulsación, capas de material se expulsan hacia el espacio, alterando la masa de la estrella y dejando rastros observables que los astrónomos pueden analizar para predecir su final explosivo. Es un proceso exclusivo de estrellas extremadamente masivas, entre 60 y 150 veces la masa del Sol.
Los astrofísicos usaron modelos para confirmar que este evento era un caso de PPI. Lograron demostrar que las llamaradas observadas se originaron en una estrella que, al inicio de su vida, tenía una masa aproximada de 150 veces la del Sol.
Durante los últimos 50 días previos a su explosión, la estrella expulsó capas de material en intervalos de tiempo muy reducidos, lo que explica el brillo excepcional de la primera llamarada, inicialmente confundida con una supernova.
“Es la primera vez que hemos obtenido observaciones de un candidato a PPI durante las colisiones de capas, lo que nos permite confirmar por primera vez que esto realmente está sucediendo”, agregó Angus.
Supernovas y polvo de estrellas
Las estrellas masivas, aquellas con más de ocho veces la masa del Sol, tienen una muerte colosal. Cuando agotan su combustible nuclear, la fusión que mantenía el núcleo estable cesa, y la fuerza de la gravedad toma el control. Este colapso provoca una explosión de supernova que es capaz de dispersar elementos pesados, como carbono, oxígeno y hierro, por el universo Estos son los ingredientes esenciales para la formación de planetas y, eventualmente, la vida.
Las estrellas que experimentan "hipos" no son muchas. Solo un pequeño porcentaje de las estrellas masivas atraviesa este tipo de inestabilidad antes de convertirse en supernova. Esto explica por qué detectar un evento así ha sido tan complicado. Hasta ahora, estas señales eran demasiado débiles o efímeras para ser observadas con claridad.
Gracias a la tecnología avanzada y la colaboración internacional, los astrónomos continúan descubriendo los secretos de las estrellas. Este nuevo hallazgo abre la puerta a nuevas investigaciones que podrían ayudar a los astrónomos a anticipar el momento exacto en que una estrella explotará.
Estas observaciones permiten a los científicos comprender mejor cómo las estrellas masivas contribuyen a la evolución del universo. La explosión de supernova dispersa elementos que forman parte de nuestra propia composición. De hecho, como suelen decir los astrofísicos, "somos polvo de estrellas".
Referencia de la noticia:
Double "acct": A Distinct Double-peaked Supernova Matching Pulsational Pair Instability Models. 2024 December 17. C. R. Angus S. E. Woosley, R. J. Foley, M. Nicholl, V. A. Villar, K. Taggart, M. Pursiainen, P. Ramsden, S. Srivastav, H. F. Stevance.