Impresión artística de una supernova. Crédito:Aaron Geller (Universidad Northwestern)
Una supernova al menos dos veces más brillante y enérgica, y probablemente mucho más masivo que cualquiera registrado hasta ahora ha sido identificado por un equipo internacional de astrónomos, dirigido por la Universidad de Birmingham.
El equipo, que incluía a expertos de Harvard, Universidad de Northwestern y Universidad de Ohio, cree en la supernova, apodado SN2016aps, podría ser un ejemplo de una supernova de `` inestabilidad de pares pulsantes '' extremadamente rara, posiblemente formado a partir de dos estrellas masivas que se fusionaron antes de la explosión. Sus hallazgos se publican hoy en Astronomía de la naturaleza .
Hasta ahora, tal evento solo existe en teoría y nunca ha sido confirmado a través de observaciones astronómicas.
Dr. Matt Nicholl, de la Escuela de Física y Astronomía y del Instituto de Astronomía de Ondas Gravitacionales de la Universidad de Birmingham, es el autor principal del estudio. Explica:"Podemos medir las supernovas usando dos escalas:la energía total de la explosión, y la cantidad de esa energía que se emite como luz observable, o radiación.
"En una supernova típica, la radiación es menos del 1 por ciento de la energía total. Pero en SN2016aps, encontramos que la radiación era cinco veces mayor que la energía de explosión de una supernova de tamaño normal. Esta es la mayor cantidad de luz que jamás hemos visto emitida por una supernova ".
Para volverse tan brillante, la explosión debió haber sido mucho más enérgica de lo habitual. Al examinar el espectro de luz, el equipo pudo demostrar que la explosión fue impulsada por una colisión entre la supernova y una masiva capa de gas, derramada por la estrella en los años antes de que explotara.
"Si bien cada noche se descubren muchas supernovas, la mayoría están en galaxias masivas, "dijo el Dr. Peter Blanchard, de la Universidad de Northwestern y coautor del estudio. "Este se destacó de inmediato para realizar más observaciones porque parecía estar en el medio de la nada. No pudimos ver la galaxia donde nació esta estrella hasta después de que la luz de la supernova se había desvanecido".
El equipo observó la explosión durante dos años, hasta que se desvaneció al 1 por ciento de su brillo máximo. Usando estas medidas, calcularon que la masa de la supernova era entre 50 y 100 veces mayor que la de nuestro sol (masas solares). Normalmente, las supernovas tienen masas de entre 8 y 15 masas solares.
"Las estrellas con una masa extremadamente grande sufren violentas pulsaciones antes de morir, sacudiendo una cáscara de gas gigante. Esto puede ser impulsado por un proceso llamado inestabilidad de pares, que ha sido un tema de especulación para los físicos durante los últimos 50 años, ", dice el Dr. Nicholl." Si la supernova acerta en el momento oportuno, puede alcanzar este proyectil y liberar una gran cantidad de energía en la colisión. Creemos que este es uno de los candidatos más convincentes para este proceso hasta ahora observado, y probablemente el más masivo ".
"SN2016aps también contenía otro acertijo, "añadió el Dr. Nicholl." El gas que detectamos era principalmente hidrógeno, pero una estrella tan masiva normalmente habría perdido todo su hidrógeno a través de los vientos estelares mucho antes de que comenzara a latir. Una explicación es que dos estrellas un poco menos masivas de alrededor, digamos 60 masas solares, se había fusionado antes de la explosión. Las estrellas de menor masa retienen su hidrógeno por más tiempo, mientras que su masa combinada es lo suficientemente alta como para desencadenar la inestabilidad del par ".
"Encontrar esta extraordinaria supernova no podría haber llegado en un mejor momento, "según el profesor Edo Berger, coautor de la Universidad de Harvard. "Ahora que sabemos que estas explosiones energéticas ocurren en la naturaleza, El nuevo telescopio espacial James Webb de la NASA podrá ver eventos similares tan lejos que podemos mirar atrás en el tiempo hasta la muerte de las primeras estrellas del Universo ".
Supernova 2016aps se detectó por primera vez en los datos del telescopio panorámico y el sistema de respuesta rápida (Pan-STARRS), un programa de estudios astronómicos a gran escala. El equipo también utilizó datos del telescopio espacial Hubble, los Observatorios Keck y Gemini, en Hawaii, y los Observatorios MDM y MMT en Arizona. Otras instituciones colaboradoras incluyeron la Universidad de Estocolmo, Universidad de Copenhague, Instituto de Tecnología de California, y el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial.