Una explosión brillante vista en una galaxia muy, muy lejana es la supernova más brillante jamás registrada, anunciaron hoy los astrónomos.
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Recogido por un estudio del cielo nocturno, la explosión ocurrió a 3.800 millones de años luz de la Tierra. A esa distancia, la explosión fue 22.700 veces más tenue que los objetos más débiles que un humano puede ver a simple vista. Pero la supernova remota era tan poderosa que los astrónomos calculan que si hubiera sucedido a la distancia de la famosa "estrella del perro" Sirius, a solo 8 años luz de distancia, habría sido tan brillante como el sol.
La Encuesta Automatizada All-Sky para SuperNovae (ASASSN), una red de telescopios divididos entre Chile y Hawai, recogió el objeto inusual en una pequeña galaxia el 15 de junio. El equipo de observación apodó la supernova ASASSN-15lh.
La explosión probablemente pertenece a una clase de objetos recientemente descubiertos conocidos como supernovas superluminosas, dice el líder del estudio Subo Dong, astrónomo del Instituto Kavli de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Pekín en Beijing . Pero lo que desencadenó el evento extraordinario es un misterio.
Los astrónomos agrupan las supernovas en diferentes tipos en función de sus mecanismos de activación. Una supernova de tipo Ia ocurre cuando una estrella zombie conocida como enana blanca come demasiado. Las enanas blancas son los núcleos pequeños y densos que quedan cuando muere una estrella sobre la masa del sol. Si la enana blanca tiene una estrella compañera, a veces arrastrará la materia de esa estrella, aumentando lentamente su propia masa. Finalmente, la enana blanca hambrienta alcanza un límite físico y se derrumba, provocando una explosión.
Por el contrario, las estrellas muy masivas (al menos ocho a diez veces la masa del sol) terminan sus vidas solas como supernovas tipo II. Cuando estas estrellas se quedan sin combustible de hidrógeno en sus núcleos, comienzan a fusionar átomos en elementos progresivamente más pesados hasta que el núcleo es principalmente hierro. En este punto, la estrella se derrumba bajo su propio peso, generando una gran explosión y convirtiendo el núcleo en una estrella de neutrones extremadamente densa.
ASASSN-15lh fue tan poderoso que los autores sospechan que la estrella original debe haber sido muy masiva. Pero las firmas químicas que ven a la luz sugieren que es sospechosamente bajo en hidrógeno, dice el coautor del estudio Todd Thompson, profesor de astronomía en la Universidad Estatal de Ohio.
"Es extraño que las estrellas masivas no tengan hidrógeno", dice, pero no es imposible. "Algunas estrellas expulsan todo su hidrógeno en eventos explosivos antes de morir, otras pierden hidrógeno a los compañeros binarios". Si bien hay algunas supernovas superluminosas como esta que son pobres en hidrógeno, dice, su funcionamiento en general es poco conocido.
Los autores señalan que es posible que ASASSN-15lh obtenga un aumento de luminosidad del isótopo radiactivo níquel-56. En una supernova de tipo Ia, el níquel se forma cuando el gas de la estrella compañera inicia el final explosivo de la enana blanca. La desintegración radiactiva del níquel en hierro y cobalto genera luz que cae a cierta velocidad. Pero para obtener el tipo de energía que se ve en ASASSN-15lh, la explosión habría necesitado una cantidad improbable de níquel, alrededor de 30 veces la masa del sol. Además de eso, la luminosidad no parece estar disminuyendo lo suficientemente rápido.
Las imágenes de color mejorado muestran la galaxia anfitriona antes de la explosión de ASASSN-15lh, tomada por la Cámara de Energía Oscura (izquierda) y la supernova vista por la Red Global de Telescopios del Observatorio Las Cumbres. (The Dark Energy Survey, B. Shappee y el equipo de ASASSN) Otra posibilidad es que el núcleo de la supernova se haya convertido en una magnetar. Estos objetos son estrellas de neutrones con campos magnéticos muy fuertes, y eso podría haber aumentado el poder de la explosión. Pero incluso un magnetar no puede explicar completamente ASASSN-15lh: la explosión habría requerido un núcleo que gira rápidamente con un campo magnético extremadamente poderoso, y eso es diferente a cualquier magnetar jamás visto. También habría necesitado convertir la energía del colapso en luz de manera más eficiente que cualquier supernova.
Determinar el mecanismo detrás de ASASSN-15lh podría ayudar a los astrónomos a comprender mejor las supernovas superluminosas, que se espera que sean aún más numerosas en el universo primitivo. Greg Aldering, científico del personal del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, señala que los estudios actuales y futuros de todo el cielo deberían detectar más de ellos, porque estos escaneos exhaustivos del cosmos pueden atrapar objetos que no se encuentran cerca de galaxias conocidas.
Subo agrega que si podemos entenderlos mejor, las supernovas superluminosas en el universo temprano podrían servir como velas estándar, objetos de brillo confiable que pueden usarse para medir distancias cósmicas. Las observaciones futuras de otras explosiones de estrellas súper brillantes también podrían ayudar a explorar galaxias distantes y muy débiles, porque las supernovas actúan como bombillas gigantes, iluminando brevemente el área circundante.
Aldering dice que se necesitan más datos de esta supernova, y que se deben observar más de su tipo. Puede ser que este sea un caso atípico que tenga algún factor adicional que lo impulse.
Robert Quimby, profesor asociado en la Universidad Estatal de San Diego, dice que aunque el modelo magnetar podría tener problemas, "el descubrimiento de esta supernova provocó una reevaluación de los límites de las supernovas alimentadas por magnetar". Pero también es posible que esta supernova sea un tipo de objeto completamente nuevo, dice: "Aquí tenemos un caso en el que la cantidad de modelos viables podría ser cero. Eso es muy emocionante".
Aldering está de acuerdo: "La naturaleza, con suficientes estrellas por ahí, los hace explotar en todo tipo de formas increíbles. Cualquiera que sea el mecanismo real probablemente será extremadamente extraño".
