17 de febrero de 2010
rayos X: NASA/ CXC/ MPA/ M.Gilfanov & A.Bogdan; infrarrojo: NASA/ JPL-Caltech/ SSC; óptico: DSS
Nuevos hallazgos del observatorio de rayos X Chandra, de la NASA, proveen un importante avance en la comprensión de un tipo de supernova crítica para estudiar la energía oscura que los astrónomos piensan que prevalece en el Universo. Los resultados muestran que la fusión de dos densos remanentes estelares es la causa más probable de muchas de las supernovas que se han utilizado para medir la aceleración de la expansión del Universo.
Estas supernovas, llamadas de tipo Ia, sirven como mojones cósmicos para medir la expansión del Universo puesto que es posible verlas a grandes distancias y tienen unas características de brillo típicas bastante confiables. Sin embargo, hasta ahora, los científicos no estaban seguros sobre qué causa las explosiones.
“Objetos como éstos son críticos para entender el Universo”, dice Marat Gilfanov del Instituto Max Planck de Astrof’ísica, de Alemania, autor principal del estudio que aparece en la edición del 18 de febrero de 2010 de la revista Nature. “Era vergonzoso no saber cómo funcionaban. Ahora estamos empezando a comprender qué es lo que enciende la mecha de estas explosiones”.
La mayoría de los científicos coinciden en que las supernovas de tipo Ia se producen cuando una estrella enana blanca – el remanente colapsado de una estrella de edad avanzada – excede su límite de peso, se vuelve inestable y explota. Los científicos han identificado dos posibilidades principales para impulsar a la enana blanca más allá de sus límites: la fusión de dos enanas blancas o la acreción, proceso en el que la enana blanca le roba material a una estrella compañera, similar al Sol, hasta que sobrepasa su límite de peso.
“Nuestros resultados sugieren que las supernovas en las galaxias que hemos estudiado casi todas provienen de la fusión de dos enanas blancas”, dijo el coautor Akos Bogdan, también del Max Planck. “Esto no es probablemente lo que muchos astrónomos esperaban”.
La diferencia entre estos dos escenarios puede tener repercusiones en cómo las supernovas pueden utilizarse como “candelas estándar” – objetos de un brillo conocido – para rastrear a grandes distancias cósmicas. Dado que las enanas blancas pueden tener un rango de masas, la fusión de las dos podría dar lugar a explosiones que varían un poco de brillo.
Debido a que estos dos escenarios generan diferentes cantidades de emisión de rayos X, Gilfanov y Bogdan emplearon Chandra para observar cinco galaxias elípticas cercanas y la región central de la galaxia de Andrómeda. Una supernova de tipo Ia causada por acreción de material produce una significativa emisión de rayos X antes de la explosión. Una supernova provocada por la fusión de dos enanas blancas, por el contrario, crearía una emision de rayos X significativamente menor que la de la hipótesis de acreción.
Los científicos encontraron que la emisión de rayos X observada era de un factor entre 30 y 50 veces menor que la esperada en la hipótesis de acreción, descartándola efectivamente. Esto implica que las fusiones entre enanas blancas domina en estas galaxias.
Una cuestión abierta es si estas fusiones de enanas blancas son el catalizador principal de las supernovas de tipo Ia en las galaxias espirales. Se requieren más estudios para saber si las supernovas de las galaxias espirales están causadas por una fusión o por una mezcla de los dos procesos. Otra consecuencia interesante de este resultado es que un par de enanas blancas es relativamente difícil de detectar, incluso con los mejores telescopios.
“Para muchos astrofísicos, el escenario de fusión parece ser menos probable, porque parecen existir muy pocos sistemas de enanas blancas”, dijo Gilfanov. “Ahora esta vía de acceso a las supernovas tendrá que ser investigada en más detalle”.
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Etiquetas: Cosmología, energía oscura, supernova
