12 de julio de 2010
NASA & ESA
Cuando una estrella explota como supernova, es tan brillante que puede verse desde millones de años luz de distancia. Una variedad especial de supernovas – las de tipo Ia – aumentan y disminuyen su brillo en forma tan predecible que los astrónomos las utilizan para medir la expansión del Universo. De ellas resultó el descubrimiento de la energía oscura y del Universo acelerado reescribiendo nuestra comprensión del cosmos. Sin embargo, el origen de estas supernovas, que han demostrado ser tan útiles, sigue siendo desconocido.
“La cuestión de las causas de una supernova Tipo Ia es uno de los grandes misterios sin resolver en la astronomía”, dice Rosanne Di Stefano, del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsoniano (CfA).
Los astrónomos tienen muchas pruebas de que las supernovas tipo Ia provienen de la explosión de remanentes estelares llamados enanas blancas. Para detonar, la enana blanca debe ganar masa hasta que alcance un punto de inflexión y ya no pueda sostenerse.
Hay dos escenarios principales para el paso intermedio de la enana blanca estable a supernova, los cuales requieren una estrella compañera. En la primera posibilidad, una enana blanca devora el gas soplado por una estrella gigante vecina. En la segunda posibilidad, dos enanas blancas colisionan y se fusionan. Para determinar qué opción es la correcta (o al menos más común), los astrónomos buscan evidencias de estos sistemas binarios.
Teniendo en cuenta la tasa media de supernovas, los científicos pueden estimar cuántas enanas blancas pre-supernova deben existir en una galaxia. Pero de la búsqueda de estas progenitoras se ha vuelto, en su mayor parte, con las manos vacías.
Para la caza de las enanas blancas en acreción, los astrónomos buscaron los rayos X de una energía particular, producidos cuando el gas que golpea la superficie de la estrella se somete a la fusión nuclear. Una galaxia típica debe contener cientos de estas fuentes de rayos X “súper-blandos”. En su lugar, se ve sólo un puñado. Como resultado, un trabajo reciente sugiere que el escenario alternativo, de fusión, es la fuente de las supernovas Tipo Ia, al menos, en muchas galaxias.
Esta conclusión se basa en la suposición que las enanas blancas en acreción aparecerán como fuentes de rayos X súper-suaves cuando la materia entrante experimenta fusión nuclear. Di Stefano y sus colegas han argumentado que los datos no apoyan esta hipótesis.
En un nuevo artículo científico, Di Stefano avanza aún más. Ella señala que una supernova inducida por la fusión también estará precedida de una época en que una enana blanca acrece materia que debe someterse a la fusión nuclear. Las enanas blancas se producen cuando las estrellas envejecen, y las estrellas envejecen a diferentes velocidades. Cualquier sistema doble cerrado de enanas blancas pasará por una fase en la cual la primera enana blanca formada gana y quema materia de su compañera, de envejecimiento más lento. Si estas enanas blancas producen los rayos X, entonces deberíamos encontrar casi unas cien veces más fuentes de rayos X súper-suaves que las que encontramos.
Dado que ambos escenarios – una explosión manejada por la acreción y una explosión impulsada por la fusión – involucrando acreción y fusión, en algún momento, la falta de fuentes de rayos X súper-suaves, parece descartar los dos tipos de progenitores. La alternativa propuesta por Di Stefano es que las enanas blancas no son luminosas en las longitudes de onda de los rayos X durante largos periodos de tiempo. Tal vez el material que rodea a la enana blanca puede absorber los rayos X, o las enanas blancas en acreción podrían emitir la mayor parte de su energía en otras longitudes de onda.
Si esta es la explicación correcta, dice Di Stefano, “hay que diseñar nuevos métodos para buscar los esquivos progenitores de las supernovas Tipo Ia.”
El artículo científico de Di Stefano ha sido aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal.
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