Los Astrónomos Detectan Los Primeros Rayos X De Una Supernova De Tipo Ia

Los científicos detectan los primeros rayos X de una supernova de tipo Ia

ESO 336-G009. Encuesta de cielo digital

Un equipo de astrónomos ha detectado los primeros rayos X de lo que parece ser una supernova de tipo Ia dentro de la galaxia en forma de espiral. ESO 336-G009, a unos 260 millones de años luz de la Tierra.

La explosión de estrellas iluminó el camino para nuestra comprensión del universo, pero los investigadores aún no conocen muchas de sus características.

Un equipo de científicos, incluidos académicos del Universidad de Chicago , parecen haber encontrado los primeros rayos X procedentes de supernovas de tipo Ia. Sus hallazgos se publican en línea el 23 de agosto en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

A los astrónomos les gustan las supernovas de tipo Ia, creadas cuando un enano blanco estrella en un sistema de dos estrellas sufre una explosión termonuclear, porque arden con un brillo específico. Esto permite a los científicos calcular qué tan lejos están de la Tierra y, por lo tanto, trazar mapas de distancias en el universo. Pero hace unos años, los científicos comenzaron a encontrar supernovas de tipo Ia con una extraña firma óptica que sugería que llevaban un manto muy denso de material circunestelar que las rodeaba.

Este material denso normalmente solo se ve desde un tipo diferente de supernova llamado tipo II, y se crea cuando las estrellas masivas comienzan a perder masa. La masa expulsada se acumula alrededor de la estrella; luego, cuando la estrella colapsa, la explosión envía una onda de choque que se precipita a velocidades supersónicas en este material denso, produciendo una lluvia de rayos X. Por lo tanto, vemos regularmente rayos X de supernovas de tipo II, pero nunca se han visto de supernovas de tipo Ia.

Sin embargo, cuando el equipo dirigido por UChicago estudió la supernova 2012ca, registrada por el Observatorio de rayos X Chandra, detectaron fotones de rayos X procedentes de la escena.

Rayos X detectados en la supernova 2012ca

Una imagen que muestra los rayos X detectados por la supernova 2012ca (dentro del círculo). La imagen se ha suavizado y coloreado. Foto de Vikram Dwarkadas / Observatorio de rayos X Chandra

“Aunque se pensaba que otros tipos Ia con material circunestelar tenían densidades igualmente altas en función de sus espectros ópticos, nunca antes los habíamos detectado con rayos X”, dijo el coautor del estudio Vikram Dwarkadas, profesor asociado de investigación en el Departamento de Astronomía y Astrofísica.

Las cantidades de rayos X que encontraron fueron pequeñas —contaron 33 fotones en la primera observación un año y medio después de que explotó la supernova, y diez en otra aproximadamente 200 días después— pero presentes.

“Esto ciertamente parece ser una supernova Ia con material circunestelar sustancial, y parece muy denso”, dijo. “Lo que vimos sugiere una densidad aproximadamente un millón de veces mayor de lo que pensamos que era el máximo alrededor de Ia”.

Se cree que las enanas blancas no pierden masa antes de explotar. La explicación habitual para el material circunestelar es que habría venido de una estrella compañera en el sistema, pero la cantidad de masa sugerida por esta medida era muy grande, dijo Dwarkadas, mucho más grande de lo que uno podría esperar de la mayoría de las estrellas compañeras. “Incluso las estrellas más masivas no tienen tasas tan altas de pérdida de masa de forma regular”, dijo. “Esto vuelve a plantear la cuestión de cómo se forman exactamente estas extrañas supernovas”.

“Si es realmente un Ia, es un desarrollo muy interesante porque no tenemos idea de por qué tendría tanto material circunestelar a su alrededor”, dijo.

“Es sorprendente lo que se puede aprender de tan pocos fotones”, dijo el autor principal y estudiante graduado de Caltech Chris Bochenek; su trabajo en el estudio formó su tesis de pregrado en UChicago. “Con solo decenas de ellos, pudimos inferir que el gas denso alrededor de la supernova probablemente esté aglomerado o en un disco”.

Más estudios para buscar rayos X, e incluso ondas de radio que provienen de estas anomalías, podrían abrir una nueva ventana para comprender tales supernovas y cómo se forman, dijeron los autores.

Publicación: Christopher D. Bochenek, et al., “Emisión de rayos X de SN 2012ca: una explosión de supernova de tipo Ia-CSM en un medio circundante denso”, Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society, 2017; doi.org/10.1093/mnras/stx2029

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