Revelado un nuevo tipo de supernova

Space.com / Ciencia Kanija
20/05/10

Dos tenues supernovas distintas a cualquier otra explosión estelar antes observada, pueden haber estallado de la misma forma, o pueden ser diferentes entre sí, pero en cualquier caso están haciendo colapsar las categorías que distinguen un tipo de muerte estelar de otro.

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Las supernovas son violentas explosiones que marcan la muerte de las estrellas, y los científicos creen que tales estrellas estallan básicamente de dos formas. El núcleo de una estrella de al menos ocho veces la masa del Sol colapsa violentamente y se desprende de su envoltura exterior, o una pequeña y vieja estrella enana blanca absorbe material de una compañera cercana hasta que crece demasiado y estalla.

Pero al menos una de las dos supernovas recién encontradas parece haber roto estos moldes.

Una explosión parcial

Una de las supernovas en cuestión es SN 2005E. Es inusualmente débil y se apaga rápidamente, pero también tiene propiedades comúnmente asociadas con el método del colapso del núcleo de una supernova, tal como carecer de hidrógeno y silicio en su espectro de luz. Tales supernovas, conocidas como de Tipo 1b, se cree que son el resultado del colapso de una estrella que ha perdido su envoltura de hidrógeno.

No obstante, SN 2005E tuvo lugar en el halo de una galaxia aislada conocida como NGC 1032, que ya no soporta formación estelar. Fuera de las galaxias de formación estelar, las estrellas normalmente no son lo bastante masivas para soportar el colapso del núcleo.

“No encontramos trazas de formación estelar”, dice el investigador del estudio Hagai Perets del Centro para Astrofísica de de la Universidad de Harvard. “Esto es básicamente lo raro en esta supernova”.

Perets y sus colegas defienden que SN 2005E debe haber tenido lugar cuando una estrella enana blanca acretó material rico en helio de una estrella cercana, y estalló parcialmente, como indican algunos modelos que es posible. La quema de helio explicaría por qué 2005E era extremadamente rico en calcio – algo que normalmente no se ve en las supernovas de Tipo 1b.

Los investigadores estiman que 2005E expulsó aproximadamente un tercio de una masa solar cuando estalló, que es mucho menos que las supernovas de la variedad de colapso de núcleo o del tipo enana blanca normal. Casi la mitad del material era calcio.

Los actuales modelos no pueden explicar todas las inusuales características de la supernova, pero Perets dijo a SPACE.com que si tienen lugar explosiones parciales de las enanas blancas, esto podría explicar un número de desconcertantes hechos en la astronomía, tales como por qué algunas estrellas y polvo intergaláctico son tan ricas en calcio y posiblemente incluso los misteriosos rayos gamma que los investigadores han propuesto que podrían proceder de la materia oscura.

La rareza de esta supernova

La segunda supernova encontrada, SN 2005cz, también era relativamente débil y rica en calcio para un Tipo 1b.

Pero basándose en el patrón de luz emitido, investigadores japoneses defienden de que debe ser el resultado del colapso del núcleo de la forma convencional. Proponen que una estrella de 10 a 12 veces la masa del Sol pierde su envoltura de hidrógeno hacia una compañera binaria antes de estallar.

De acuerdo con los investigadores, el modelado indica que tales estrellas de masa baja producirían la proporción adecuada de calcio a oxígen visto en la supernova.

“Podemos explicarlo en el contexto del escenario de colapso tradicional del núcleo”, dice Koji Kawabata del Centro de Ciencia Astrofísica de Hiroshima.

Un posible problema con esta interpretación es que 2005cz tuvo lugar en una galaxia elíptica, NGC 4589, donde las estrellas de suficiente masa para el colapso del núcleo normalmente serían raras. Los investigadores citan evidencias de que la galaxia muestra signos de reciente formación estelar.

Perets dijo que él y sus colegas no encontraron evidencias de formación estelar cerca de 2005cz. Dijo que la supernova es más probable que se deba a una estrella enana blanca en explosión, como 2005E.

Para reforzar su argumento, Perets y sus colegas identificaron un total de ocho supernovas que encajan con las propiedades generales de 2005E, incluyendo su debilidad y alto contenido en calcio, y 2005cz es una de ellas.

“Me sorprendería si 2005cz resultara deberse al colapso del núcleo debido a la distribución estadística del grupo de ocho”, dice David Branch, astrofísico de la Universidad de Oklahoma en Norman, quien no estuvo implicado en ninguno de los estudios.

Branch dice que la explicación de la enana blanca está probablemente en el buen camino.

“Realmente no podemos decidirlo ahora”, comenta. “Lo principal es que estimulará el avance observacional y en modelos, debido que la gente querrá llegar al fondo de esto”.

Los nuevos resultados se publican en la revista Nature.