Hallan una supernova hipergigante

Un equipo internacional dirigido por científicos en Israel, que incluye investigadores de Alemania, Estados Unidos, Reino Unido y China, rastrearon una supernova por un año y medio y encontraron que corresponde a las predicciones de la explosión de una estrella con más de 150 veces la masa de nuestro Sol.

Izquierda: Imagen de la supernova Kepler, tomada por el Telescopio Espacial Spitzer. Crédito: NASA.

Sus hallazgos, aparecidos recientemente en Nature podrían aumentar el conocimiento desde los límites naturales en los tamaños estelares hasta la evolución del Universo.

"Durante la vida de una estrella, hay un balance entre la gravedad que empuja su material hacia dentro y el calor producido en las reacciones nucleares en su núcleo que lo empujan hacia fuera. En una supernova a la que estamos acostumbrados, de una estrella de 10 a 100 veces el tamaño del Sol, la reacción nuclear comienza con la fusión de hidrígeno en helio, como en nuestro Sol. Pero la fusión sigue, produciendo elementos más y más pesados, hasta que el núcleo se convierte en hierro. Ya que el hierro no se fusiona fácilmente, la reacción se detiene, y se pierde el balance. La gravedad toma importancia y la estrella colapsa interiormente, lanzando sus capas exteriores en las ondas de choque siguientes." dijo Dr. Avishay Gal-Yam, miembro del Departamento de Física y Astrofísica.

El balance en una estrella supergigante es difetente. Aquí, los fotones están tan calientes y energizados que interactúan para producir pares de partículas: electrones y sus partes opuestas, los positrones. En el proceso, las partículas con masa son creadas desde fotones de menor masa y esto consume la energía de la estrella. Las cosas salen de balance también, pero en esta oportunidad, cuando la estrella colapsa, se cae en un núcleo de oxígeno volatil y no sobre uno de hierro. El oxígeno comprimido explota en una corrida termonuclear que elimina el núcleo de la estrella, dejando detrás un polvo estelar brillante.

"Hace años se han calculado modelos de 'supernovas pares'," dijo Gal-Yam, "pero nadie estaba seguro de que esas explosiones realmente suceden en la naturaleza. La nueva supernova que descubrimos encaja muy bien con estos modelos."

Un análisis de los datos de la nueva supernova llevó a los científicos a estimar que el tamaño de la estrella en unas 200 veces la masa del Sol. Esto, en sí mismo, es inusual, ya que las estrellas en nuestra parte del Universo tienen un tamaño límite de unos 150 soles. Muchos se preguntaron si habría alguna limitación física en sus circunferencias.

Los nuevos hallazgos sugieren que las estrellas hipergigantes, a pesar de ser raras, sí existen y que incluso estrellas mucho más grandes, de hasta 1000 veces el tamaño del Sol, habrían existido en el Universo temprano.

"Esta es la primera vez que hemos sido capaces de analizar las observaciones de una explosión estelar tan masiva," dijo el Dr. Paolo Mazzali del Instituto Max Planck de Astrofísica en Alemania, quien dirigió el estudio teórico de este objeto. "Fuimos capaces de medir las cantidades de los nuevos elementos creados en esta explosión, incluyendo aproximadamente cinco veces la masa de nuestro Sol en níquel altamente radiactivo y recientemente sintetizado. Explosiones así pueden ser importantes fábricas de metales pesados en el Universo."

Esta supernova masiva fue encontrada en una pequeña galaxia (un centésimo del tamaño de nuestra galaxia, la Vía Láctea), y los científicos creen que las galaxias como esa pueden ser los sitios ideales para estrellas gigantes, que de alguna manera hacen que sobrepasen el límite de los 150 soles en tamaño.

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Weizmann Institute of Science

Fuente: Weizmann Institute of Science.