Concepción artística de un sistema estelar binario que produce novas recurrentes y, en última instancia, la supernova PTF 11kx. (Crédito: Romano Corradi y el Instituto de Astrofísica de Canarias)
Aunque se han utilizado como las "velas estándar" de la medición de la distancia cósmica durante décadas, las supernovas Tipo Ia pueden ser el resultado de diferentes tipos de sistemas estelares, de acuerdo con observaciones recientes realizadas por el equipo de Palomar Transient Factory en el Laboratorio Berkeley de California.
Juzgar distancias a través del espacio intergaláctico desde aquí en la Tierra no es fácil. Dentro de la Vía Láctea, e incluso en las galaxias cercanas, la luz emitida por estrellas que pulsan regularmente (llamadas variables Cefeidas) se puede usar para determinar qué tan lejos está una región en el espacio. Sin embargo, fuera de nuestro propio grupo local de galaxias, las estrellas individuales no se pueden resolver, por lo que para descubrir qué tan lejanas están las galaxias distantes, los astrónomos han aprendido a usar la luz de objetos mucho más brillantes: supernovas de tipo Ia, que pueden estallar con un brillo equivalente a 5 mil millones de soles.
Las supernovas de tipo Ia se crean a partir de un emparejamiento especial de dos estrellas que orbitan entre sí: un material de dibujo enano blanco superdenso de un compañero hasta que se alcanza una masa crítica, aproximadamente un 40% más masiva que el Sol. La enana blanca sobreempacada de repente sufre una serie rápida de reacciones termonucleares, explotando en una explosión increíblemente brillante de material y energía ... un faro visible en todo el Universo.
Debido a que se ha encontrado que la energía y la luminancia de las supernovas Tipo Ia son tan consistentemente parecidas, la distancia puede ser medida por su brillo aparente como se ve desde la Tierra. El más oscuro es cuando se observa, más lejos está su galaxia. En base a esta similitud aparentemente universal, se ha pensado que estas supernovas deben crearse en situaciones muy similares ... especialmente porque ninguna se ha observado directamente, hasta ahora.
Un equipo internacional de astrónomos que trabaja en el estudio colaborativo de la Fábrica Transitoria de Palomar ha observado por primera vez un par de estrellas creadoras de supernovas Tipo Ia, llamado sistema progenitor - ubicado en la constelación de Lynx. Llamado PTF 11kx, el sistema, estimado a unos 600 millones de años luz de distancia, contiene una enana blanca y una estrella gigante roja, un acoplamiento que no se ha visto en observaciones anteriores (aunque indirectas).
"Es una sorpresa total encontrar que las supernovas termonucleares, que parecen tan similares, provienen de diferentes tipos de estrellas", dice Andy Howell, científico del personal de la Red Global de Telescopios del Observatorio de Las Cumbres (LCOGT) y coautor del artículo, publicado en la edición del 24 de agosto de Science. "¿Cómo podrían estos eventos verse tan similares, si tuvieran orígenes diferentes?"
Las observaciones iniciales de PTF 11kx fueron posibles gracias a un telescopio robótico montado en el telescopio Samuel Oschin de 48 pulgadas en el Observatorio Palomar de California, así como a una tubería de datos de alta velocidad proporcionada por la NSF, la NASA y el Departamento de Energía. La supernova fue identificada el 16 de enero de 2011 y respaldada por datos de espectrografía posteriores del Observatorio Lick, seguidos de observaciones inmediatas de "emergencia" con el Telescopio Keck en Hawai.
"Básicamente llamamos a un compañero observador de UC e interrumpimos sus observaciones para obtener espectros críticos de tiempo", dijo Peter Nugent, científico principal del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley y coautor del artículo.
Las observaciones de Keck mostraron que el sistema PTF 11kx post-supernova contenía nubes de gas y polvo de movimiento lento que no podrían haber provenido del reciente evento de supernova. En cambio, las nubes, que registraron un alto contenido de calcio en los datos espectrográficos de Lick, deben haber venido de un evento de nova anterior en el que la enana blanca se encendió brevemente y sopló una capa externa de su atmósfera. Luego se vio que esta nube en expansión se estaba desacelerando, probablemente debido al viento estelar de un gigante rojo compañero.
(¿Cuál es la diferencia entre una nova y una supernova? Lea STEREO Spots a New Nova de la NASA)
Finalmente, la nube de nova que se desaceleró se vio afectada por el estallido que se movía rápidamente de la supernova, evidenciado por una explosión repentina en la señal de calcio que había disminuido gradualmente en los dos meses posteriores al evento de enero. Esta explosión de calcio fue, en efecto, la supernova que golpeó a la nova y la hizo "iluminarse".
Las observaciones de PTF 11kx muestran que la supernova Tipo Ia lata ocurren en sistemas progenitores donde la enana blanca ha experimentado erupciones de nova, posiblemente repetidamente, un escenario que muchos astrónomos habían pensado anteriormente que no podría suceder. Esto podría incluso significar que PTF 11kx es una especie completamente nueva de supernova de Tipo Ia, y aunque anteriormente no se veía y era rara, no única.
Lo que significa que nuestras "velas estándar" cósmicas pueden necesitar recortar sus mechas.
"Sabemos que las supernovas de Tipo 1a varían ligeramente de una galaxia a otra, y hemos estado calibrando para eso, pero esta observación de PTF 11kx proporciona la primera explicación de por qué sucede esto", dijo Nugent. "Este descubrimiento nos da la oportunidad de refinar y mejorar la precisión de nuestras mediciones cósmicas".
Fuente: centro de noticias Berkeley Lab
Imágenes insertadas: observación PTF 11kx (BJ Fulton, Red Global de Telescopios del Observatorio Las Cumbres) / El domo del telescopio Samuel Oschin de 48 pulgadas en el Observatorio Palomar. Video: Romano Corradi y el Instituto de Astrofísica de Canarias
