Un nuevo tipo de explosión estelar: las supernovas rápidas

Dovi Poznanski, junto a sus colegas de la Universidad de California en Berkeley y el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (LBNL, por sus siglas en inglés) encontraron lo que sería un nuevo tipo de supernova al analizar datos de de 7 años de antigüedad de la supernova conocida como SN2002bj.

"Esta es la supernova de evolución más rápida que hayamos visto." dijo Poznanski. "Fue tres o cuatro veces más rápida que una supernova normal, básicamente desapareciendo dentro de los 20 días. Su brillo cayó como una roca."

Imagen: recreación artístia de la nova AM Canun Venaticorum, un sistema binario donde la enana blanca primaria acumula el hidrógeno de la otra. Ilustración de Tony Piro.

Según los astrónomos, la rápida caída, junto con la débil supernova, la marca intensa de helio en el espectro de la explosión, la ausencia de hidrógeno y la posible presencia de vanadio, un elemento nunca encontrado en el espectro de una supernova, indicaría la detonación de helio en una enana blanca.

Las observaciones espectrales de SN2002bj son fuera de lo normal, indicaron los astrónomos.

SN2002bj fue detectada en 2002 en la galaxia NGC 1821 en la constelación de Lepus (El Conejo) por el Telescopio Automático de Imágenes de Filipenko (KAIT) en el Observatorio de San Jose y por astrónomos aficionados. Debido a erroes de alineación, fue clasificada por la comunidad astronómica como una supernova ordinaria de Tipo II y se la dejó de lado.

En junio, Poznanski estaba investigando sobre el espectro de supernovas de Tipo II para calcular la aceleración de la expansión del Universo y cuando encontró el espectro de SN2002bj se dio cuenta de que no correspondía a una supernova Tipo II, sino más bien a una Tipo Ia.

El espectro había sido obtenido por Filippenko y Douglas Leonard, de la Universidad Estatal de San Diego 7 días después de su descubrimiento, usando el telescopio Keck I.

"Su clasificación fue un error, lo cual es entendible dadas las condiciones de los datos. Pero la revisión de datos viejos con una mirada fresca no siempre brinda sus frutos," dijo Leonard.

El brillo cayó tan rápido que después de 20 días de haber sido descubierta ya había desaparecido. Una imagen tomada 7 días antes de su descubrimiento no mostraba ninguna supernova, así que su brillo apareció y se desvaneció en menos de 27 días, mientras que una supernova normal brilla y se desvanece en unos 3 a 4 meses. Los astrónomos trataron de encontrar otras supernovas similares, pero no tuvieron éxito.

Lars Bildsten y sus colegas del Instituto Kavli para Física Teórica en la Universidad de California, sede de Santa Barbara, formuló una teoría para su explicación. Ellos proponen que en sistemas como en AM Canun Venaticorum (un sistema binario formado por dos enanas blancas, una de ellas principalmente con helio que es extraída de la otra por la fuerza de gravedad), cuando una cantidad suficiente de helio se ha acumulado en la enana blanca primaria, ocurrirá una explosión que impulsará el crecimiento de una supernova termonuclear por algunos días.

El brillo de este tipo de supernovas es un décimo de una supernova normal, y un décimo de su tiempo de duración.

Filippenko asegura que este tipo de explosión no corresponde a una de Tipo Ia. Hay similitudes a una nova y supernova. Una nova ocurre cuando la materia, fundamentalmente hidrógeno, cae en una estrella y se acumula hasta reaccionar en explosiones termonucleares. Por eso afirma que SN2002bj es una "gran" nova, ya que genera la energía equivalente a 1.000 novas normales.

La explosión habría creado elementos pesados como el cromo, que decae para convertirse en vanadio y después titanio. Por eso, las líneas de vanadio pudieron ser detectadas.

"Muchos de nosotros que hemos estudiado a las supernovas por varias décadas estamos sorprendidos por la calidad y cantidad de datos provenientes recientemente, mostrando nuevas subclases interesantes o incluso nevas clases físicas extrañas de supernovas," dijo Filippenko.

Fuente: Universidad de California, Berkeley.