¿Cuáles son las diferencias entre supernovas, kilonovas e hipernovas?

Wolfgang Golser


Tucson, Arizona

En latín, nova significa «nuevo». En astronomía, esto se refiere a una «estrella» temporalmente brillante en el cielo nocturno. Pero las causas de estas estrellas cortas pero brillantes son muchas.

Las novas clásicas ocurren en un sistema estelar binario con una enana blanca y una estrella lo suficientemente cerca como para que la enana blanca extraiga o acumule material de su compañera. El material, en su mayoría hidrógeno, se asienta en la superficie de la enana blanca hasta que se haya recolectado lo suficiente para iniciar una reacción de fusión nuclear, el mismo proceso que alimenta al Sol. A medida que el hidrógeno se convierte en elementos más pesados, la temperatura aumenta, lo que a su vez aumenta la velocidad de combustión del hidrógeno. En este punto, la enana blanca experimenta una reacción termonuclear descontrolada que expulsa el hidrógeno sin quemar, liberando entre 10 000 y 100 000 veces la energía que emite nuestro Sol en un año. Debido a que la enana blanca permanece intacta después de eliminar este exceso, un sistema estelar puede experimentar múltiples novas clásicas.

Las kilonovas se forman cuando chocan dos objetos compactos, como binarios de neutrones o una estrella de neutrones y un agujero negro. Estas fusiones, como sugiere su nombre, son unas 1000 veces más brillantes que una nova clásica, pero no tan brillantes como una supernova, que es de 10 a 100 veces más brillante que una kilonova.

Hay dos formas básicas de obtener una supernova. El tipo de supernova en el que piensa la mayoría de la gente es el hurra final de una estrella moribunda, conocida como supernova de tipo II o de colapso del núcleo. Al final de la vida de una estrella masiva, ya no tiene la energía para sostenerse contra la gravedad y colapsa, comprimiendo el núcleo en una esfera lo más estrecha posible. La implosión reverbera hacia afuera, haciendo explotar el material sobrante en el espacio. El otro tipo de supernova, una supernova Tipo Ia, ocurre cuando una enana blanca en un sistema estelar binario devora demasiado material de su compañera. A diferencia de una nova clásica, esta enana blanca sufre una reacción termonuclear en su núcleo. Una vez que supera un umbral de masa crítica, colapsa y expulsa violentamente su capa exterior, desgarrándose. En cualquier caso, nace un nuevo remanente estelar, ya sea una estrella de neutrones o un agujero negro.

Una hipernova, a veces llamada colapsar, es una supernova de colapso del núcleo particularmente enérgica. Los científicos creen que se produce una hipernova cuando las estrellas de más de 30 veces la masa del Sol colapsan rápidamente en un agujero negro. La explosión resultante es de 10 a 100 veces más poderosa que una supernova.

Caitlyn Buongiorno

coeditor




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