Da marcha atrás al reloj

Los humanos han estado estudiando las supernovas durante miles de años, aunque, por supuesto, solo recientemente hemos entendido qué son. Cuando está lo suficientemente cerca de la Tierra y con un mínimo de polvo a lo largo de la línea de visión, una supernova puede verse a simple vista como una nueva estrella brillante en todo el mundo durante varios meses. Y puede apostar que la gente se dio cuenta, algunos con miedo, otros con asombro, algunos con desconcierto, lo que a menudo llevó a los primeros astrónomos a escribir lo que vieron. Los antiguos astrónomos chinos fueron registradores particularmente meticulosos, detallando muchas «estrellas invitadas» brillantes junto con sus ubicaciones a lo largo de los siglos. El registro de supernova más antiguo data del año 185 d. C. y fue visible durante ocho meses; En tiempos modernos, los astrónomos encontraron los restos de la explosión, RCW 86, y determinaron que estaba formada por una supernova de Tipo Ia.

La supernova Tipo Ia más joven vista a simple vista (y la última supernova observada en nuestra Vía Láctea) se descubrió por primera vez en octubre de 1604 y se denominó supernova Kepler en honor al astrónomo Johannes Kepler. Kepler no fue el primero en detectar la supernova, pero registró meticulosamente su posición y curva de luz durante más de un año y cotejó sus medidas con las de otros astrónomos para un libro, De Stella Nova. El trabajo es tan minucioso que siglos después, los astrónomos modernos no solo han identificado la ubicación del remanente de la supernova de Kepler (a unos 20.000 años luz de la Tierra), sino que incluso han reconstruido la curva de luz para confirmar que está asociada con una supernova de tipo Ia. . Dichos registros históricos son importantes porque han llevado a los astrónomos modernos a los restos y les han permitido verificar su edad, y esos restos recientes son nuestra mejor oportunidad de distinguir entre los escenarios SD y DD. Cuatrocientos años pueden parecer mucho tiempo, pero cósmicamente es un abrir y cerrar de ojos. «Este es todavía el momento en que estamos estudiando qué causó la explosión real», explica Holland-Ashford, que está estudiando el remanente utilizando datos del telescopio de rayos X Suzaku de Japón. Los rayos X que vemos aún provienen del material expulsado por la explosión en sí, conocido como eyección, algunos de los cuales se precipitan hacia afuera a la friolera de 23 millones de millas por hora, incluso siglos después. Holland-Ashford estudia la composición elemental de este esputo. Diferentes tipos de explosiones «tendrían diferentes elementos», dice. Al realizar el estudio más detallado de estos elementos hasta la fecha, Holland-Ashford espera descubrir qué evento condujo a la «stella nova» que vio Kepler en el cielo hace más de cuatro siglos.

Los remanentes de supernova son una forma prometedora de desentrañar las pistas de sus antepasados, pero no son la única pista potencial que se esconde en nuestra galaxia. Shen ha propuesto un escenario DD en el que ambas estrellas no se fragmentan: en cambio, las explosiones consecutivas terminan primero con una enana blanca como una supernova de Tipo Ia y luego expulsan la segunda enana blanca hacia afuera a una velocidad fantástica. La enana blanca superviviente viajaría miles de kilómetros por segundo; Tales «enanas blancas de hipervelocidad» teóricamente estarían en cualquier lugar de la galaxia. Según la idea de Shen, si la mayoría de las supernovas de tipo Ia se producen de esta manera, debería haber unas 30 de estas enanas blancas de alta velocidad en un radio de 3.000 años luz de la Tierra. Pero, ¿existen tales estrellas?

«Realmente no sabíamos si sobrevivirían», recuerda Shen, pero él y su equipo usaron datos del Observatorio Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA) para encontrar evidencia de que algunos sobrevivirían. Gaia obtuvo datos de posición precisos de alrededor de mil millones de objetos astronómicos, y Shen y su equipo realizaron una búsqueda de enanas blancas locales de alta velocidad. Después de observaciones posteriores, encontraron tres enanas blancas de hipervelocidad que cumplían con los requisitos, cada una de las cuales se precipitaba a la friolera de 2,2 millones a 6,7 ​​millones de millas por hora (3,5 millones a 10,7 millones de km/h). Además, el equipo rastreó el camino que cada enana blanca ha recorrido en el pasado. Dos de los candidatos no muestran signos de provenir de un remanente de supernova cercano, lo que quizás no sea sorprendente ya que los remanentes podrían ser débiles o haberse disipado con el tiempo. Pero se ha rastreado la ubicación de un gran remanente de supernova débil llamado G70.0–21.5, que se estima que proviene de una explosión de supernova hace unos 90.000 años. No es una pistola humeante: por un lado, el estudio de Shen no logró encontrar el número correcto de enanas blancas de hipervelocidad. Pero hay muchas razones por las que Gaia puede no haberlos descubierto, dice Shen. Las enanas blancas que vio el equipo eran brillantes, pero debido a que estos restos se enfrían con el tiempo, también se desvanecen. Algunos pueden haberse atenuado bajo la capacidad de Gaia para verla, dice Shen, aunque las encuestas futuras pueden detectarlos.

Sobre las ondas gravitacionales

Es poco probable que el verdadero origen de las supernovas de tipo Ia permanezca oculto para siempre. Una de las futuras misiones de investigación clave de la ESA es un detector de ondas gravitacionales llamado Laser Interferometer Space Antenna (LISA), un observatorio espacial que buscará ondas en el propio espacio-tiempo. Los estudios de ondas gravitacionales aún están en pañales: la primera detección realizada por el Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser (LIGO) fue en 2016, y LIGO no es lo suficientemente sensible para estudiar binarias de enanas blancas.

Sin embargo, cuando se lance en 2037, LISA podrá detectar pares binarios de enanas blancas en nuestra galaxia en intervalos de tiempo muy cortos y recopilar detalles, p. B. cuánto tiempo les tomará fusionarse y con qué frecuencia ocurren tales eventos. Quizás, si tenemos mucha suerte, LISA podría detectar una señal justo antes de que una supernova de Tipo Ia ilumine el cielo como una nueva estrella invitada. Con la ayuda de LISA, los astrónomos finalmente sabrán si tales fusiones explican todas las explosiones de Tipo Ia o si hay más de un escenario en juego, y tal vez descubran un poco más de la física básica en el proceso. Claramente, en un universo repleto de explosiones cósmicas tan exóticas como las supernovas de Tipo Ia, todavía queda mucho por descubrir.



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