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4 sept. 2014

La explosión de una supernova

Hace tiempo que se sospecha que las supernovas de tipo Ia son el resultado de la explosión de una enana blanca que se fusiona con los elementos de una estrella cercana, pues al tratarse de una estrella muerta, no pueden estallar por si mismas. Sin embargo, hasta ahora no había pruebas esclarecedoras.
La demostración de la teoría ha llegado de la mano del telescopio de rayos gamma Integral, que órbita la Tierra, cuyos datos se analizan en el ESAC, el centro de la Agencia Espacial Europea (ESA) especializado en Astronomía, situado en Villanueva de la Cañada (Madrid). Así, un equipo de astrónomos ha logrado demostrar que las estrellas muertas del tipo enana blanca pueden reactivarse y estallar como supernovas.
En este caso, la pista clave fue detectar la firma de los elementos radiactivos de estas explosiones, o lo que es lo mismo, "la energía liberada durante la desintegración radiactiva del níquel cuando se transforma en cobalto radiactivo", explica Eugene Churazov, autor de este estudio publicado en la revista Nature.
"Ha sido una oportunidad de las que se presentan una vez en la vida", dice Churazov. "Integral es perfectamente capaz de detectar la firma química de la fusión, pero hemos tenido que esperar más de diez años para cazar una supernova cercana", concluye. Y es que, aunque la teoría se formuló en los años 80, el rango para encontrar una supernova de tipo Ia en una única galaxia es de una supernova cada pocos cientos de años.
Ahora que se ofrecido una prueba definitiva a la teoría, otros astrónomos podrán adentrarse en los detalles del proceso. En concreto planean estudiar "cuál es el detonante de la explosión de la enana blanca".
La supernova SN2014J, en la galaxia vecina M82. 

Un golpe de suerte

A principios de año, un grupo de estudiantes del University College de Londres descubrió una supernova de tipo Ia, bautizada como SN2014J, en la galaxia vecina Messier 82, también conocida como Galaxia del Cigarro. El hallazgo se encuentra a unos 12 millones de años luz de la Tierra, lo que la convierte en la supernova de este tipo más cercana detectada en las últimas décadas. Esta cercanía permitió al telescopio ver los rayos gamma que emiten los elementos durante la desintegración radiactiva.Una semana después del descubrimiento de SN2014J ya estaba aprobando un plan de observación para que Integral confirmase la teoría de que estas supernovas son "una explosión termonuclear de una estrella enana blanca", explica Churazov. El estudio duró cinco meses.
Los investigadores buscaron la firma de la desintegración del cobalto, y no sólo la encontraron, sino que "gracias a la observación de las líneas nucleares generadas por la descomposición de los elementos, pudimos confirmar que los espectros obtenidos 50 días después de la explosión se ajustan de forma excelente a lo que esperábamos. La cantidad de elementos radiactivos y la velocidad de expansión se ajustan a las predicciones", explica Churazov a este diario.

Un detalle inesperado

Las observaciones de SN2014J con Integral, además de confirmar la teoría, también fueron objeto de debate, pues 15 días después de la explosión, el astrónomo Roland Diehl y sus compañeros detectaron rayos gamma emitidos durante la desintegración de níquel radiactivo. El hallazgo ha sido objeto de un estudio aparte, pues se cree que durante las fases iniciales de una supernova de tipo Ia los restos de la explosión son tan densos que los rayos gamma no serían visibles.
"Nos sorprendió esta señal, y algunos de los miembros del grupo incluso pensaron que debía ser un error. Así que tuvimos largas y muy productivas conversaciones sobre qué podría explicar estos datos", confiesa Diehl.
"Revisamos la teoría y concluimos que los gamma sólo se ocultaríansi la explosión empieza en el corazón de la enana blanca", explica el astrónomo. El equipo supone que la estrella compañera debe de haber formado "un cinturón de gas alrededor de la enana blanca". Así, creen que la supernova se formó "al explotar la capa exterior, primero generando el níquel que detectamos y después desencadenando la explosión interna", explican los científicos.

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