Dr. José Manuel Nieto Jalil
Director del Departamento Regional de Ciencias en la Región Centro-Sur Tecnológico de Monterrey Campus Puebla
Desde hace unos dos mil años los astrónomos han registrado potentes luces en el cielo que desde la antigüedad las relacionaban con el nacimiento de estrellas, ya que brillaban durante semanas, incluso meses, y muchas veces eran notorias a simple vista. A eventos de esta naturaleza se les llamó inicialmente stellae novae (estrellas nuevas) o simplemente novae.
Los científicos modernos bautizaron el fenómeno como supernovas (del latín nova, nueva), y descubrieron que, en realidad, era el estallido provocado en estrellas por mecanismos que aún no se entienden del todo. Dentro de estas, existe un raro y aún más desconocido tipo de astro, por la que estas detonaciones brillan hasta 100 veces más que las normales: son las supernovas superluminosas.
El término supernova fue acuñado por el astrónomo alemán Wilhelm Heinrich Walter Baade y el astrónomo y físico suizo de origen búlgaro Fritz Zwicky en 1931 para denominar a los más luminosos agregándoles el prefijo super.
Las supernovas son estrellas que explotan al final de sus vidas y cuando lo hacen, la cantidad de energía que liberan es de tal magnitud que consiguen eclipsar el brillo de la galaxia que las contiene.
Cuando explota, una única supernova puede llegar a brillar con una intensidad mil millones de veces superior a la del sol en un periodo que oscila entre uno y seis meses. Posteriormente su brillo decrece de forma más o menos suave hasta desaparecer completamente.
Cuando explotan, las supernovas arrojan material al espacio entre 15 mil a 40 mil kilómetros por segundo. Estas explosiones producen gran parte del material del universo, incluyendo elementos como el hierro, que conforma nuestro planeta e incluso a nosotros mismos. Los elementos pesados sólo se producen en las supernovas, por lo que todos nosotros llevamos en nuestros cuerpos remanentes de estas explosiones.
Según la teoría más arraigada, la formación de nuestro sistema solar comenzó gracias a la poderosa onda de choque de una supernova. Tras la enorme explosión, la estrella moribunda inyectó una gran cantidad de materiales en la vecina nube de polvo y gas, causando su colapso gravitatorio y permitiendo así que se formaran el sol y el resto de los planetas que conocemos.
Por otro lado, investigadores creen que el bombardeo de energía cósmica que tuvo su pico hace 2.6 millones, provocado por una supernova al explotar a unos 163 años luz de la Tierra, hizo que nuestro planeta se llenara de escombros y de hierro radiactivo (Hierro 60).
Esta explosión provocó que la atmósfera inferior de nuestro planeta se viera afectada como nunca al ionizarse unas 50 veces, causando el aumento de tormentas eléctricas y grandes incendios forestales que obligaron a nuestros ancestros a abandonar los árboles y adaptarse a las extensas sabanas, es decir, practicar la bipedestación, la capacidad de los animales bípedos para andar sobre las dos extremidades inferiores.
De las supernovas conocidas, la super nova superluminosas SN 2006gy es de las más estudiadas. En 2006 se tuvo constancia por primera vez de esta supernova superluminosa, que en pocos meses emitió 50 mil veces más luz que nuestro sol (o, lo que es equivalente, el resplandor que nuestra estrella ha emitido en total desde su existencia). Su pico máximo brilló más que una galaxia entera y en el 2016, es decir, diez años después, aún era visible en su vecindario cósmico, a pesar de que se encuentra a 238 millones de años luz.
Adicionalmente, la supernova SN 2006gy, presenta unas condiciones únicas que los científicos no habían podido explicar hasta ahora debido a la presencia de un raro espectro lumínico diferente al resto de su especie. Sin embargo, un artículo publicado en la revista Science, por un equipo de astrofísicos del Instituto Max Planck de la Universidad de Estocolmo junto con colegas japoneses, utilizando modelos matemáticos simularon varios mecanismos que podrían haber producido el inusual brillo y espectro de SN2006gy, identificando que la presencia del raro espectro se debía a la existencia de líneas de hierro. Los investigadores destacaron que los estados de baja energía del hierro generalmente no se ve en las supernovas, donde las altas energías involucradas tienden a eliminar uno o varios electrones de los átomos.
Así, la presencia de esta gran cantidad de hierro (más de un tercio de una masa solar) indica que esta supernova superluminosas sería del Tipo Ia, lo que implica que no fue producida por una estrella masiva, sino por una enana blanca. En este caso, la explosión ocurre en sistemas binarios (compuestos por dos estrellas que orbitan entre sí) en los que una de sus estrellas es una enana blanca que quedó atrapada en la atmósfera de la estrella más grande, rica en hidrógeno, donde giró en espiral hacia el centro.
En el mortal acercamiento, llegado a un punto crítico de temperatura, el núcleo de la enana blanca colapsó. En ese momento, se generó una detonación en la que se quemó, en cuestión de segundos, una cantidad de carbono que a una estrella normal le llevaría siglos.
Esta enorme energía liberó una poderosa onda de choque que destruyó a la enana blanca, expulsando toda su masa a velocidades de alrededor de los 10 mil kilómetros por segundo. La energía liberada en la explosión también causó un aumento extremo en la luminosidad que 238 millones de años después ha llegado a la Tierra.
En paralelo a estos resultados, un equipo internacional de astrónomos, liderado por investigadores de la Universidad Nacional de Australia observan, por primera vez, el instante de la explosión de una supernova y con un nivel de detalle que no tiene precedentes. Los astrónomos consiguieron ver, con un detalle sin precedentes, la primera onda de choque que viaja a través de la estrella justo antes de su explosión.
El telescopio espacial Hubble fue utilizado para lograr esta imagen formada por las primeras fases de una explosión estelar que se produjo cuando el Universo apenas tenía 2.100 millones de años.
La instantánea, que recoge tres momentos diferentes a las pocas horas de la explosión estelar, corresponde a una estrella que tenía un tamaño 500 veces mayor que el Sol y que explosionó hace 11 mil millones de años, cuando el Universo era aún primitivo.
La imagen, captada por el telescopio espacial Hubble de la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA), se ha publicado en la revista Nature. Se trata de la primera vez que se observa con tanta precisión una supernova en sus primeras etapas a esta distancia y que, además, corresponde a una explosión estelar al comienzo de la historia del universo.
Ambos hallazgos podrían ayudar a la comunidad científica a saber más sobre la formación de estrellas y galaxias en el universo primitivo.
Las observaciones muestran que la estrella roja supergigante poseía un tamaño 500 veces mayor que el del sol. Se trata de la primera vez que el equipo investigador es capaz de medir las dimensiones de una estrella moribunda en el universo más primitivo. Para lograrlo, se han basado en algoritmos de aprendizaje automático (machine learning) para medir el brillo y la velocidad de enfriamiento del astro.
El estudio de la supernova permite conocer los secretos del universo; sin embargo, los investigadores estiman que la explosión violenta de una estrella en forma de supernova podría causar un evento de extinción casi masiva en la Tierra, si se produjera dentro de un rango de distancia de hasta 40 o 50 años luz.
