Astrónomos observan por primera vez la explosión de una estrella en tiempo real

Astrónomos han captado por primera vez en tiempo real el dramático final de la vida de una estrella antes de colapsar en una supernova de tipo II.

Utilizando dos telescopios en Hawái, el Instituto de Astronomía Pan-STARRS de la Universidad de Hawái, en Haleakalā, Maui, y el Observatorio W. M. Keck, en Maunakea, en la isla de Hawái, los científicos comenzaron a observar la estrella, una supergigante roja llamada SN 2020tlf, situada a unos 120 millones de años luz de la Tierra.

Los científicos la observaron durante 130 días antes de su violento colapso final, según un nuevo estudio publicado en la revista Astrophysical Journal.

Durante ese período previo, los investigadores vieron cómo la estrella, situada en la galaxia NGC 5731 y unas 10 veces más masiva que nuestro propio Sol, entraba en erupción con brillantes destellos de luz mientras grandes globos de gas explotaban fuera de la superficie de la estrella.

No siempre hay “calma antes de la tormenta”

El equipo, que captó los momentos en el marco del Experimento de Supernovas Jóvenes, un proyecto en curso que trata de encontrar explosiones estelares en el cielo nocturno en sus primeras etapas, afirma que esta mirada sin precedentes a uno de los acontecimientos más fascinantes y a gran escala del Universo muestra que no siempre hay “calma antes de la tormenta” en lo que respecta a las explosiones de supernovas, algo que desafía las suposiciones anteriores.

“Se trata de un gran avance en nuestra comprensión de lo que hacen las estrellas masivas momentos antes de morir”, afirma Wynn Jacobson-Galán, becario de investigación de la NSF en la UC Berkeley y autor principal del estudio.

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

Supernovas

Las supernovas se producen cuando las estrellas masivas mueren o se quedan sin combustible y colapsan sobre sí mismas. Tras el colapso se produce una explosión gigantesca y superbrillante que envía ondas de choque a través del espacio y suele dejar un núcleo denso rodeado de una nube de gas llamada nebulosa, según informa Science Alert. Sin embargo, este espectacular proceso nunca se había visto en tiempo real. Hasta ahora.

Según el comunicado de prensa del Observatorio W. M. Keck, Pan-STARRS detectó por primera vez la estrella masiva en el verano de 2020 gracias a la enorme cantidad de luz que irradiaba la supergigante roja. Unos meses después, en otoño de 2020, una supernova iluminó el cielo.

Posteriormente, utilizando el Espectrómetro de Imágenes de Baja Resolución (LRIS) del Observatorio Keck, el equipo logró captar rápidamente el potente destello y obtuvo el primer espectro de la enérgica explosión, denominada supernova 2020tlf, o SN 2020tlf.

Emisión súper luminosa

Los datos recogidos ya están proporcionando nuevos conocimientos. Por ejemplo, hay pruebas directas de la existencia de un denso material circunestelar que rodeaba a la estrella en el momento de su explosión, y que los investigadores creen que es el mismo gas que habían detectado al ser expulsado de la supergigante roja varios meses antes.

“Es como ver una bomba de relojería. Nunca habíamos confirmado una actividad tan violenta en una estrella supergigante roja moribunda en la que viéramos producir una emisión tan luminosa, para luego colapsar y entrar en combustión, hasta ahora”, afirma la autora principal, Raffaella Margutti, profesora asociada de astronomía en la UC Berkeley.

Según el comunicado, el descubrimiento desafía las ideas anteriores sobre cómo evolucionan las estrellas supergigantes rojas justo antes de estallar. Anteriormente, todas las supergigantes rojas no mostraban indicios de erupciones violentas ni de emisiones luminosas, como sí se observó antes de SN 2020tlf. 

Explosiones caóticas

Estas observaciones sugieren que las supergigantes rojas experimentan cambios significativos en sus estructuras internas, dando lugar a explosiones caóticas de gas en sus últimos meses antes de colapsar.

“Lo que más me entusiasma son las nuevas incógnitas que se han desvelado con este descubrimiento”, afirma Jacobson-Galán. “Detectar más eventos como SN 2020tlf tendrá un impacto dramático en cómo definimos los meses finales de la evolución estelar, uniendo a observadores y teóricos en la búsqueda de resolver el misterio sobre cómo las estrellas masivas pasan los últimos momentos de sus vidas”.

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