Resuelven un misterio de las supernovas

Las supernovas de tipo Ia presentan una considerable variación en sus espectros, por causas desconocidas hasta ahora. Pero ahora los investigadores han resuelto el misterio

Se le llama supernova a una gigantesca explosión estelar que se puede ver a gran distancia en el universo. Las supernovas llamadas de «Tipo Ia» son explosiones estelares de una clase relativamente homogénea, que los investigadores usan como «candela estándar» para la observación de la aceleración del universo

Se sabe hace tiempo, sin embargo, que se observa una considerable variación en sus espectros, y la causa de estas diferencias era desconocida. Ahora unos investigadores, entre los que están científicos del Instituto Niels Bohr, han resuelto el misterio: han demostrado que las supernovas estallan en forma asimetrica y que la diferencia de apariencia se debe, simplemente, a la dirección desde la que se mira la supernova.

Estos resultados se publican en la revista científica Nature.

Las supernovas de tipo Ia han cumplido un papel crucial en la cosmología debido a que se pueden usar para medir distancias en el universo. Incluso aunque no sean unas «candelas estándar» perfectas (ya que su luminosidad puede variar hasta 50%), aún así se las puede estandarizar en base al conocimiento de que las supernovas más brillantes se desvanecen con más lentitud, y las más débiles lo hacen más rápido.

El mismo origen

Hay ahora un amplio consenso respecto a que la homogeneidad relativa de las supernovas de tipo Ia se debe a que tienen el mismo origen, es decir, una enana blanca en un sistema binario en el que dos estrellas orbitan entre sí. Una enana blanca es el tipo de estrella en la que se convertirá nuestro Sol cuando esté finalizando su vida, al haberse quedado sin hidrógeno. Una enana blanca en un sistema bonario absorbe el material despedido desde su compañera, y cuando alcanza 1,4 masas solares, estalla como supernova.

La verdadera historia, sin embargo, es más compleja. Las supernovas que se desvanecen de igual forma pueden exhibir un comportamiento bastante distinto en cuán rápido va bajando de velocidad su material en expansión (algo conocido como gradiente de velocidad). Este hecho ha creado dudas sobre si se pueden o no usar a las supernovas de tipo Ia como candelas cosmológicas estándar.

Explotando de manera asimétrica

“Con nuevos estudios en detalle hemos demostrado ahora que el gradiente de velocidad tiene una asociación estrecha con esa supernova explotando asimetricamente”, explica el astrofísico Jesper Sollerman, del Centro de Cosmología Oscura en el Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague.

Nuevos estudios en detalle que realizó un equipo internacional en el que participan Keiichi Maeda, de la Universidad de Tokio, y Giorgos Leloudas, Jesper Sollerman y Max Stritzinger del Centro de Cosmología Oscura, demuestran que el gradiente de velocidad está estrechamente asociado con la característica de asimetría en las explosiones de estas supernovas.

Buenas candelas estándar

“Pudimos ver que la variable naturaleza de las supernovas se puede explicar por la una explosión asimétrica, en la que la explosión se produce en un punto alejando del centro. Así que los distintos aspectos en las supernovas dependen, simplemente, del punto de vista desde el que se las observa”, explica Giorgos Leloudas del grupo de investigación de Cosmología Oscura.

Aunque ya se habían presentado indicaciones de que podrían estallar asimétricamente, procedentes de anteriores observaciones de supernovas de tipo Ia, esta es la primera vez que se demuestra de manera convincente con estudios observacionales que comprueban las regiones centrales de la supernova. Los investigadores observaron supernovas en las últimas etapas, cuando se pueden ver profundamente en su interior, y con esto confirmaron que en realidad estallan en forma asimétrica.

“Además de darnos una nueva visión de cómo estallan estas estrellas y resolver el problema de las apariencias diferentes, estos resultados también son buenas nuevas para aquellos que utilizan las supernovas como candelas estándar. Si observamos suficientes supernovas, las diferencias entre ángulos se compensarán”, señalan los tres investigadores del Instituto Niels Bohr, Giorgos Leloudas, Jesper Sollerman y Max Stritzinger.

Fuente: Instituto Niels Bohr. Aportado por Eduardo J. Carletti

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