Nota de prensa

NUEVOS DATOS SOBRE ORIGEN DE SUPERNOVAS

12 de Julio de 2007

Evidencia obtenida con el VLT de ESO en Cerro Paranal apoya la teoría de que las explosiones supernova Tipo Ia se originan en un sistema estelar donde una gigante roja es tragada por una enana blanca.

Debido a que las supernovas Tipo Ia son extremamente luminosas y bastante similares entre sí, estas gigantescas explosiones son muy utilizadas como faros de referencia cosmológica para rastrear la expansión del Universo.

Sin embargo, pese a los grandes progresos obtenidos en el último tiempo, poco se sabe sobre la naturaleza de las estrellas que explotan y la física que rige estos poderosos estallidos.

En los modelos más ampliamente aceptados de supernovas Tipo Ia, una enana blanca orbita otra estrella antes de la explosión. Debido a la cercana interacción y la fuerte atracción producida por la enana blanca (un objeto altamente compacto), la estrella compañera continuamente va perdiendo masa, “alimentando” a la enana blanca hasta que excede un valor crítico y explota.

El equipo de astrónomos estudió en gran detalle SN 2006X, una supernova Tipo Ia que explotó a una distancia de 70 millones de años luz de la Tierra, en la galaxia espiral Messier 100. Las observaciones realizadas permitieron descubrir indicios de la materia transferida desde la estrella normal hacia la enana blanca.

Las observaciones se realizaron con el Espectrógrafo Visual Echelle (UVES), instalado en el Very Large Telescope de ESO, en cuatro ocasiones diferentes a lo largo de cuatro meses. Una quinta observación en un momento diferente se obtuvo con el telescopio Keck en Hawai. Los astrónomos también utilizaron datos obtenidos con el radio observatorio Very Large Array de NRAO, además de imágenes extraídas del archivo del Telescopio Espacial Hubble NASA/ESA.

“Ninguna supernova Tipo Ia se ha observado antes a este nivel de detalle durante más de cuatro meses después de la explosión”, aseguró Ferdinando Patat, principal autor del documento que informa sobre los resultados en Science Express, la versión digital de la prestigiosa revista Science. “Nuestro conjunto de datos es realmente único”, concluyó Patat.

Los hallazgos más extraordinarios son cambios claros en la absorción de material, el cual ha sido expulsado de la estrella compañera gigante. Tales cambios de material interestelar no había sido observados hasta ahora y demuestran los efectos que una explosión supernova puede tener sobre su medio inmediato. De estas observaciones los astrónomos deducen la existencia de varias cáscaras (o aglomeraciones) que equivalen a material expulsado en forma de viento estelar desde la estrella gigante en el pasado reciente.

“El material que hemos develado probablemente yace en una serie de cáscaras con un radio del orden de 0,05 años luz, es decir, 3.000 veces la distancia entre la Tierra y el Sol,” explicó Patat. “El material se mueve a una velocidad de 50 Km/s, lo que implica que el material habría sido expulsado unos 50 años antes de la explosión”.

Esta velocidad es típica de los vientos de los gigantes rojas. El sistema que explotó, por tanto, probablemente estaba compuesto de una enana blanca que actuó como una gran ‘aspiradora’, atrayendo el gas desde su compañera gigante roja. Sin embargo, en este caso el acto canibalesco resultó fatal para la enana blanca.

Esta es la primera vez que se ha encontrado evidencia clara y directa del material circundando la explosión. “Un tema crucial es si lo observado en SN 2006X representa la regla o es más bien un caso excepcional”, comentó Patat. “Pero dado que esta supernova no ha mostrado ninguna peculiaridad óptica, UV o de radio, concluimos que lo observado de este objeto es una característica común entre las SN normales. Sin embargo, solamente las observaciones futuras nos ofrecerán respuestas a las numerosas interrogantes que estas observaciones nos plantean”, afirmó el líder del equipo.

Estos resultados se informan en Science Express, en la edición publicada el 12 de Julio del 2007 ("Detection of circumstellar material in a normal Type Ia Supernova", de F. Patat et al.).

El equipo está compuesto por F. Patat y L. Pasquini (ESO), P. Chandra y R. Chevalier (Universidad de Virginia, USA), S. Justham, Ph. Podsiadlowski , y C. Wolf (Universidad de Oxford, Reino Unido), A. Gal-Yam y J.D. Simon (California Institute of Technology, Pasadena, USA), I.A. Crawford (Birkbeck College, Londres, Reino Unido), P.A. Mazzali, W. Hillebrandt, y N. Elias-Rosa (Max-Planck-Institute for Astrophysics, Garching, Alemania), A.W.A. Pauldrach (Universidad Ludwig-Maximilians, Munich, Alemania), K. Nomoto (Universidad de Tokio, Japón), S. Benetti, E. Cappellaro, A. Renzini , F. Sabbadin, y M. Turatto (INAF-Osservatorio Astronomico, Padova, Italia), D.C. Leonard (Universidad Estatal de San Diego, USA), y A. Pastorello (Queen's University Belfast, Reino Unido). P.A. Mazzali está además asociado a INAF/Trieste, Italia.

Información adicional

Durante los eventos supernova Tipo Ia, los remanentes de estrellas con una masa inicial de hasta unas pocas veces la masa del Sol (conocidas como “enanas blancas”) explotan dejando únicamente una nube de polvo estelar de rápida expansión. Su brillo máximo se equipara a la de su galaxia madre, por lo que resultan muy útiles como varas de medición cósmica.

Las supernova Tipo Ia son aparentemente bastante similares entre sí. Esto les otorga un papel muy importante como ‘faros estándar’ que se pueden utilizar para medir distancias cósmicas. Los astrónomos han aprovechado esta afortunada circunstancia para estudiar la historia de la expansión de nuestro Universo, llegando a la conclusión de la expansión del Universo se está acelerando.

Las enanas blancas son estrellas del tamaño de la Tierra, calientes y extremadamente densas, que representan los productos finales de las estrellas de evolución tipo solar. Durante la mayor parte de su vida, tales estrellas extraen casi toda su energía de la transformación de hidrógeno en helio. Pero en algún momento, el combustible de hidrógeno se agota: en esta fase (para la que faltan aún muchos miles de millones de años en el caso de nuestro Sol) comienzan cambios profundos, cada vez más rápidos, que en última instancia llevarán a la muerte de la estrella.

Contactos

Ferdinando Patat
ESO
Garching, Germany
Teléfono: +49-89-3200-6744
Correo electrónico: fpatat@eso.org

José Miguel Mas Hesse (Contacto para medios de comunicación en España)
Red de Difusión Científica de ESO y Centro de Astrobiología (CSIC-INTA)
Madrid, Spain
Teléfono: +34 918131196
Correo electrónico: eson-spain@eso.org

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Esta es una traducción de la nota de prensa de ESO eso0731.