Astrónomos encuentran un nuevo tipo de supernova

Por primera vez, los astrónomos han encontrado una explosión de supernova con propiedades similares a una explosión de rayos gamma, pero sin emisión de estos rayos. El descubrimiento, usando el radiotelescopio del Dispositivo Muy Grande (VLA) de la Fundación Nacional de Ciencias de los Estados Unidos, promete, de acuerdo a los científicos, el hallazgo de más ejemplos de este tipo de explosiones.

Izquierda: Representación artística de una supernova impulsada por un "motor" de material en aceleración cerca del núcleo. Crédito: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF.

"Pensamos que las observaciones de radio serán pronto una herramienta más poderosa para hallar este tipo de supernovas en el Universo cercano en vez de los satélites de rayos gamma," dijo Alicia Soderberg, del Centro para Astrofísica de Harvard-Smithsonian.

El descubrimiento tuvo lugar cuando las observaciones de radio mostraban material expulsado de la explosión supernova conocida como SN2009bb, a velocidades cercanas a la velocidad de la luz. Esto caracterizó a la supernova, vista por primera vez en marzo de 2009.

"Es extraordinario que radiación de baja energía como las ondas de radio puedan enviar una señal de un evento de energía muy alta," dijo Roger Chevalier de la Universidad de Virginia.

Cuando las reacciones de fusión nuclear en en núcleo de estrellas muy masivas no puede proveer la energía necesaria para sostener al núcleo contra el peso del resto de la estrella, el núcleo colapsa catastróficamente en una estrella de neutrones muy densa o en un agujero negro. El resto del material de la estrella es expulsado al espacio en una explosión de supernova. Durante la última década, los astrónomos han identificado un particular tipo de estas supernovas como causa de un tipo de explosión de rayos gamma.

No todas las supernovas de este tipo, producen explosiones de rayos gamma. "Sólo cerca de una dentro de cien lo hacen," de acuerdo a Soderberg.

En el tipo más común de supernovas, la explosión arroja el material de la estrella en una forma casi esférica cuyas velocidades son de cerca del 3% de la velocidad de la luz. En las supernovas que producen explosiones de rayos gamma, en algunos casos el material es acelerado a velocidades próximas a la de la luz.

Las velocidades elevadas en estas raras explosiones, dicen los astrónomos, son causadas por un "motor" en el centro de la explosión supernova que se asemeja a una versión pequeña de un cuásar. El material que cae hacia el núcleo entra en un disco de espiral que rodea a la estrella de neutrones o agujero negro. Este disco de acreción produce chorros de material acelerados a velocidades muy grandes desde los polos del disco.

"Esta es la única forma que sabemos que una explosión supernova pueda acelerar material a esta velocidad," dijo Soderberg.

Hasta ahora, no se ha detectado este tipo de supoernova de otra forma que no sea detectándo los rayos gammas emitidos por ésta.

"Descubrir este tipo de supernova al observer su emisión de radio en vez de hacerlo a través de los rayos gamma, es un gran paso. Con las nuevas capacidades del VLA Expandido, creemos que encontraremos más en el futuro a través de observaciones de radio en vez de satélites de rayos gamma," dijo Soderberg.

¿Por qué nadie habñia visto los rayos gamma de esta explosión? "Sabemos que la emisión de rayos gamma es emitida en esas explosiones y esta misma puede haber estado apuntando lejos de la Tierra y por eso no fue vista," dijo Soderberg. En ese caso, encontrar esas explosiones a través de observaciones de radio permitirá a los astrónomos descubrir un mayor porcentaje de ellas en el futuro.

"Otra posibilidad", agrega Soderberg, "es que las explosiones de rayos gamma fueron 'suavizadas' a medida que trataban de escapar de la estrella. Esto es tal vez más la posibilidad más excitante ya que implica que podemos hallar e identificar supernovas impulsadas por estos motores que carecen de los rayos gamma detectables y por ello pasan desapercibidas por los satélites de rayos gamma."

Una pregunta importante que los científicos esperan responder es qué causa la diferencia entre supernovas "comúnes" e "impulsadas por motores".

Una idea popular es que este tipo de estrellas tienen una concentración inusualmente baja de elementos más pesados que el hidrógeno. Sin embargo, Soderberg señala que ese no parece ser el caso para esta supernova.

Más información:
National Radio Astronomy Observatory

Fuente: National Radio Astronomy Observatory.