Azules y muy luminosas: un nuevo tipo de supernovas

Unos astrónomos de EEUU descubren cuatro explosiones estelares cien veces más brillantes que las galaxias enanas en que se producen

Las supernovas son explosiones que se detectan en el cielo de vez en cuando y, durante unos días destacan por su luminosidad más que la propia galaxia en la que están. Se producen cuando una estrella muy masiva ha consumido el combustible que alimenta las reacciones nucleares de su interior y, sin estas, no logra compensar el efecto de su propia gravedad, colapsa y estalla en una secuencia compleja de fenómenos. Se conocen ya varios tipos de explosiones de supernova, pero ahora unos científicos de EEUU han descubierto uno completamente nuevo y con características bastante raras. Se trata de las supernovas más brillantes -diez veces más que las normales y 100.000 millones más que el Sol-, son muy calientes -entre 10.000 y 20.000 grados- y emiten en ultravioleta durante bastante tiempo.

De momento, Robert Quimby y sus colegas han descubierto cuatro supernovas de este nuevo tipo, pero en realidad son seis, porque su investigación ha permitido constatar que otras dos extrañas supernovas descubiertas hace pocos años son iguales a las cuatro nuevas. Los investigadores no tienen claro qué mecanismos rigen estas explosiones.

Quimby, ahora en el prestigioso Instituto de Tecnología de California (Caltech, EEUU), era un estudiante graduado en la Universidad de TejasenAustincuando, en 2007, anunció el descubrimiento de la supernova más brillante jamás encontrada. Además, era extraña porque en los análisis de su luz, que permiten identificar la composición química, no aparecía la firma del hidrógeno, un elemento común en las supernovas normales, explica un comunicado de Caltech. Al mismo tiempo, se descubrió otra supernova extraña con el telescopio Hubble. Quimby, en el proyecto Palomar Transient Factory, empezó a buscar más explosiones estelares de este tipo con el telescopio de 1,2 metros del observatorio de Monte Palomar, en California, y descubrió las cuatro que ahora se presentan en la revista Nature. Las observaciones realizadas con el telescopio Keck de 10 metros de diámetro (en Hawai) y el Williams Herschel, de 4,2 metros, en El Roque de los Muchachos (Canarias), indicaron que las cuatro supernovas tenían extraños espectros de luz.

Las sorpresas se sucedieron en la investigación ya que los astrónomos de Caltech se dieron cuenta de que sus cuatro supernovas eran iguales a la que había encontrado Quimby unos años antes y a la descubierta con el Hubble, la primera situada a una distancia de unos 3.000 millones de años luz y la segunda a unos 8.000 millones. Esa diferente distancia hace que los espectros de luz aparezcan desplazadas por el efecto denominado corrimiento al rojo (la expansión del universo estira la longitud de onda de la luz emitida por un objeto que se aleja y cuanto más lejos está más se aleja y más se estira esa longitud de onda). Al hacer las correcciones de los espectros de luz de esas supernovas teniendo en cuenta las diferentes distancias y el diferente valor del corrimiento al rojo, los científicos de Caltech se dieron cuenta de que en ambos casos estaban ante el mismo tipo de objeto, que además encajaba por sus características con las cuatro supernovas posteriormente descubiertas, todas ellas en distancias intermedias entre las dos primeras.

"Ahora tenemos una nueva clase de objetos que no se pueden explicar con ninguno de los modelos que teníamos hasta ahora", señala Quimby. Estas supernovas nuevas se expanden a gran velocidad (10.000 kilómetros por segundo), carecen de hidrógeno y tardan unos 50 días en apagarse, mucho más de lo que duran la mayoría de las supernovas, señalan los científicos.

Las nuevas supernovas residen en galaxias enanas y cada una resulta ser hasta cien veces más brillante que su galaxia, iluminando su gas interestelar. Cuando se apaga la explosión, los astrónomos pueden estudiar el conjunto de estrellas al que pertenece.

Quimby y sus colegas proponen dos modelos para explicar sus raras supernovas. Puede tratarse de una estrella pulsante de una masa entre 90 y 130 veces la solar en la que los pulsos expulsan las capas de hidrógeno y, cuando la estrella está exhausta y explota, se calientan esas capas hasta alcanzan la alta temperatura y gran luminosidad observada. Otra idea es que la supernova deja como remanente un magnetar, un cuerpo denso en rápida rotación con un potente campo magnético, de manera que la interacción con el mar de partículas cargadas de su entorno emite energía que, a su vez, calienta la materia previamente expulsada durante la explosión de la supernova.

Las cuatro supernovas muy azules y brillantes y su entorno estelar antes de la explosión.
Las cuatro supernovas muy azules y brillantes y su entorno estelar antes de la explosión.CALTECH/ROBERT QUIMBY
Imágenes de la supernova SN 1987 A, tomadas por el telescopio <i>Hubble</i>, en las que se aprecia su evolución.
Imágenes de la supernova SN 1987 A, tomadas por el telescopio <i>Hubble</i>, en las que se aprecia su evolución.NASA/ESA/J.LARSSON (UNIVERSIDAD DE ESTOCOLMO)

SN 1987A, la evolución de una vieja conocida

La evolución de una explosión de supernova que se registró en 1987 y que fue intensamente seguida por los científicos -incluso se detectaron e identificaron en la Tierra neutrinos emitidos por ella- ha sido seguida por el telescopio espacial Hubble a lo largo de los años y los datos han revelado ahora que el incremento de brillo registrado en SN 1987 A a partir de 2001 se debe a la radiación de alta energía (rayos X). Unos astrónomos (liderados por Josefin Larsson, de la Universdiad de Estocolmo) han analizado las imágenes del Hubble tomadas en los últimos 17 años y llegan a la conclusión de que esa segunda oleada de brillo, años después de la explosión inicial, es el resultado del calor generado por los rayos X que se producen en la interacción de la materia expulsada de la supernova con la materia del entorno. Publican los resultados de sus análisis en la revista Nature.

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