La Muerte cósmica vista por primera vez

Jeanna Bryner
Space.com
Traducción de Ciencia Kanija
12/06/08

Como la Muerte cósmica, un estallido de luz ultravioleta señala el violento fin de una de las estrellas más masivas del universo. Ahora los astrónomos han visto este precursor estelar por primera vez.

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“Los astrónomos han soñado con ver esta primera luz de una muerte violenta de una estrella durante 30 años”, dijo el investigador Kevin Schawinksi de la Universidad de Oxford. “Nuestras observaciones abren una vía completamente nueva para el estudio de las etapas finales en la vida de las estrellas masivas y la física de las supernovas”.

Schawinksi y sus colegas detectaron la señal ultravioleta en una enorme estrella a punto de estallar, la cual se detalla en el ejemplar del 13 de junio de la revista Science.

Normalmente, cuando los astrónomos ven una supernova, la estrella ya ha sido destruida. “Es muy difícil decir algo sobre qué tipo de estrella era en realidad cuando murió”, dijo Schawinski a SPACE.com. “Lo realmente genial de nuestras observaciones es que la luz que viaja por delante de la onda de choque viajó a través de la estrella antes de que fuese destruida”.

Añade que, “Esto nos dice cosas sobre las propiedades y condiciones de la estrella en el momento en que murió, pero antes de que la onda de choque la destrozara”.

Estrella condenada

Cuando una estrella masiva, con un peso de al menos 10 soles, agota su combustible nuclear, puede colapsar bajo su propio peso, disparando una explosión conocida como supernova. La explosión envía los restos estelares a 10 000 km/s en una bola de fuero que es miles de millones de veces más brillante que el Sol, dicen los investigadores.

Es esta bola de fuego lo que observan los científicos. Lo que no habían visto hasta el momento son los momentos finales de la estrella condenada justo antes de la explosión visible. Durante los 30 últimos años aproximadamente, los teóricos han predicho un repentino aumento de luz ultravioleta que debería preceder a la explosión visible real.

Hay varios problemas al intentar ver en realidad este fenómeno. “Para cuando ves la supernova, ya está a días o semanas en el pasado”, dijo Schawinski. “Si ves una supernova tienes que ir atrás en el tiempo. Tendrías que estar ya mirando esa posición”.

El otro problema es el hecho de que la atmósfera de la Tierra absorbe luz ultravioleta, y por tanto necesitas un telescopio espacial que sea capaz de ver el faro muerto. El telescopio espacial GALEX, que orbita la Tierra cada 98,6 minutos y observa el universo en ultravioleta, fue la respuesta.

Con GALEX, los investigadores obtuvieron recientemente asientos de primera fila para el espectáculo previo de lo que sospechaban que era una estrella supergigante roja que medía entre 500 y 1000 radios solares y estaba al borde de la explosión. Una estrella supergigante roja es una enorme estrella que está cerca del final de su vida y que puede tragarse 100 veces su tamaño original antes de explotar.

Schawinski y sus colegas observaron las imágenes de GALEX tomadas en la posiciones de supernovas anteriormente identificadas con telescopios ópticos en Hawai.

“Encontramos una nueva fuente en la posición de una supernova, eclipsando de pronto a su galaxia madre en el UV”, dijo Mark Sullivan de la Universidad de Oxford. “Apareció un par de semanas antes del descubrimiento óptico de la supernova y marcó la primera etapa de la muerte de la estrella”.

Las horas finales

El pico UV representó una fase única en la formación de la supernova SNLS-04D2dc, justo antes de que la onda de choque procedente del núcleo colapsado alcanzara la superficie de la estrella para expulsar violentamente su cobertura de gas caliente.

Durante las horas finales de la supergigante roja, una onda de choque se desplaza hacia el exterior con la radiación relacionada moviéndose incluso más rápido y calentando la superficie de la estrella. La temperatura en la superficie se eleva desde unos miles de grados a varios cientos de miles de grados. Justo antes de que las ondas de choque alcancen la superficie (disparando una supernova), la estrella produce la misma luminosidad total que un billón de soles, dicen los investigadores.

Una vez que la onda de choque llega, atraviesa las partes exteriores de la estrella, acelerando el equivalente a varias masas solares de material hacia el exterior. La superficie de la estrella explota. Unos días más tarde, los buscadores de supernovas observarán la luz visible de la explosión.

Schawinski describe las observaciones como mirar dentro de una estrella semitransparente cuando muere.

“Lo vemos todo por completo. Vimos el precursor de radiación, esta luz UV moviéndose por delante de la onda de choque”, dijo Schawinski. “vimos que llegaron y el punto en el que las ondas de choque llegaron a la superficie y destruyeron la estrella. En cierto sentido podríamos ver el choque moviéndose dentro de la estrella debido a que la luz del choque se movía por delante de la misma”.

El nuevo hallazgo del pico UV, dicen los astrofísicos, arrojará luz sobre los detalles letales una vez ocultos tras la capa exterior de una estrella.

“Esta es una vía completamente nueva en el estudio de estas últimas etapas de las estrellas masivas”, dijo el investigador de Oxford Christian Wolf. “La mayoría de lo que hoy conocemos está basado en las simulaciones por ordenador. Pero como siempre que compruebas una teoría con las observaciones por primera vez, puede que tengamos sorpresas”.