La formación de un objeto compacto se descubrió poco después de la explosión de una supernova

Cuando una estrella masiva llega al final de su vida, colapsa bajo su propia gravedad, lo que resulta en la explosión que conocemos como supernova. Según la teoría, tras esta explosión queda un remanente compacto y muy denso: una estrella de neutrones o un objeto del que la luz no puede escapar: un agujero negro. La masa de la estrella determina cuál de estas variables ocurre.

Este escenario es predicho por la teoría y los modelos. También hay alguna evidencia observacional, como el hallazgo de una estrella de neutrones en la Nebulosa del Cangrejo, que es donde se observó una supernova hace mil años. Sin embargo, hasta el momento no se ha observado ningún caso que indique claramente la aparición de un objeto compacto después de una explosión de supernova.

Una investigación reciente, realizada por dos equipos distintos de científicos, ofrece una idea para llenar este vacío. Todo comenzó con el descubrimiento de la supernova SN 2022jli en mayo de 2022 por el entusiasta de la astronomía Berto Monard de Sudáfrica. Una supernova explotó en el brazo espiral de la galaxia NHC 157, a 75 millones de años luz de distancia.

Después de una explosión de supernova, se suele observar que la curva de luz del objeto disminuye gradualmente con el tiempo. Sin embargo, el comportamiento de la Corte Suprema 2022jli resultó extraño. El brillo general disminuyó, pero no sucedió sin problemas, solo el brillo se volvió más brillante y oscuro en el transcurso de 12 días.

Los dos equipos internacionales de científicos creen que la explicación de este comportamiento es la presencia de más de una estrella en el sistema. En general, a las estrellas les gusta venir en pares (binarias), por lo que no es inusual que una estrella masiva tenga un componente estelar largo en su sistema. Esta segunda estrella parece haber sobrevivido a la explosión de la supernova.

El equipo de investigación de Moore analizó las observaciones realizadas con el telescopio NTT, que pertenece al Observatorio Europeo Austral (ESO) y opera en el Observatorio La Silla en Chile. Fue imposible deducir de ellos las interacciones que provocan aumentos y disminuciones en la curva de luz de las supernovas. Sin embargo, el equipo, dirigido por Ping Chen del Instituto Weizmann de Ciencias en Israel, agregó más observaciones desde una variedad de telescopios terrestres y espaciales, incluido el Telescopio Extremadamente Grande del Observatorio Paranal en Chile, que también forma parte del Observatorio Europeo Austral. Los mismos cambios en las llamaradas fueron visibles en los nuevos datos, así como los movimientos del gas hidrógeno y los estallidos de rayos gamma.

El escenario propuesto por los científicos es el siguiente. La segunda estrella del sistema interactúa con el material expulsado durante la explosión de la supernova y su atmósfera rica en hidrógeno se infla. El objeto que queda después de la explosión (una estrella de neutrones o un agujero negro) vuela a través de la atmósfera, roba gas y forma un disco caliente de material a su alrededor. La acumulación periódica de materia libera mucha energía, que vemos como cambios regulares de brillo.

El objeto compacto en sí no es visible en las observaciones, pero ambos grupos creen que ésta es la única explicación para el comportamiento observado de la supernova.

Los resultados de la investigación se publicaron en dos artículos. Uno de ellos fue publicado en la revista Nature y su primer autor es Ping Chen. El segundo artículo aparece en The Astrophysical Journal Letters y fue dirigido por Thomas Moore de la Queen's University de Belfast en el Reino Unido. Los autores del segundo trabajo son el Dr. Mariusz Gromadzki del Observatorio Astronómico de la Universidad de Varsovia.

Además, los resultados fueron presentados durante la 243ª reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Nueva Orleans, EE.UU.

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