¡Supernova! Los astrónomos encuentran una estrella que explota en un agujero negro

Los astrónomos captan una estrella que se convierte en supernova y da origen a un objeto compacto.
Roberto Duarte Roberto Duarte 6 minutos

¿Cómo surgen los agujeros negros? Desde la segunda mitad del siglo XX, los astrofísicos saben que los agujeros negros estelares aparecen tras la muerte de estrellas masivas. durante la operación, La estrella libera las capas externas en una explosión mientras la parte más interna colapsa en una singularidad. Se convierte en un agujero negro.

Aunque la teoría y la evidencia indirecta confirman esta sospecha, este fenómeno nunca se ha observado directamente. Pueden pasar millones de años antes de que una estrella masiva se convierta en una supernova. En términos astronómicos, las supernovas ocurren en un abrir y cerrar de ojos. Por lo tanto, es un proceso que requiere mucho tiempo y observar una supernova en tiempo real es difícil.

Sin embargo, dos grupos tuvieron suerte. Ser capaz de monitorear La aparición de una supernova y la observación de su eventual remanente. Utilizando telescopios de ESO, VLT y NTT, los equipos pudieron observar el fenómeno que ocurre en una galaxia cercana. Por primera vez fue posible ver directamente el nacimiento de un objeto compacto.

Supernovas

Una supernova es un proceso extremadamente complejo que todavía tiene preguntas abiertas hasta el día de hoy. Una cosa complicada es que las supernovas son una combinación de explosión y colapso. Mientras que una parte de la estrella se libera con alta energía, es decir, una explosión, la otra parte colapsa debido a la gravedad y se convierte en un cuerpo comprimido.

Las supernovas generalmente ocurren en estrellas masivas de varias veces la masa del Sol. Estas estrellas se queman rápidamente y viven sólo unos pocos millones de años, a diferencia del Sol, que tiene miles de millones de años.

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Lo que queda del colapso cuando ocurre una supernova se llama objeto compacto. En el caso de las estrellas masivas, existen dos tipos de objetos compactos: las estrellas de neutrones y los agujeros negros estelares. El tipo de objeto compacto que eventualmente emergerá depende de la masa de la estrella.

¿Estrella de neutrones o agujero negro?

Es posible predecir en qué se convertirá una estrella después de una supernova. Todo depende de factores como la masa inicial, la metalicidad de la estrella y la masa final de la estrella durante su vida. En general, las estrellas de entre 1,5 y 3 masas solares se convertirán en estrellas de neutrones. Es más, es probable que aparezca un agujero negro.

El cuerpo compacto resultante depende de la masa inicial y metálica.
El objeto compacto resultante depende de la masa inicial y la metalicidad de la estrella. Crédito: Heger et al. 2003

Cuando nace una estrella, su masa inicial y su metalicidad serán factores importantes para determinar su masa final miles de millones de años después. Cuantos más metales tenga una estrella, más masa perderá a causa de los vientos estelares durante su vida. En otras palabras, incluso una estrella que es masiva al nacer puede tener una masa pequeña al final de su vida.

Colapso por gravedad

Durante la vida de una estrella, está en equilibrio donde la presión desde el interior de la estrella es igual a la presión gravitacional que empuja hacia adentro. Sin embargo, a medida que la estrella quema su combustible, la presión disminuye. Cuando se acaba el combustible, no queda nada que impida que la gravedad gane esta batalla.

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Cuando ganas gravedad, se produce un colapso gravitacional. El campo gravitacional empuja todo hacia un punto u objeto. En el caso de los agujeros negros, El colapso es lo suficientemente grave como para convertirse en una singularidad. En el caso de una estrella de neutrones, el colapso se detiene cuando se forma la estrella de neutrones.

Supernova SN 2022jli

Cuando un astrónomo aficionado descubrió una supernova en la galaxia espiral NGC 157, muchos investigadores dirigieron sus telescopios hacia la galaxia. Durante la explosión se forma una nube brillante que pierde su brillo. Con el paso de los días, esto es lo que los astrónomos esperaban encontrar. Sin embargo, algo diferente sucedió con esta supernova.

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El resplandor tenía periodicidad y oscilaba entre el más intenso y el menos intenso. Esto fue algo inesperado para una supernova y llamó la atención de muchos astrónomos. a Analizar los datos obtenidos. Utilizando los telescopios VLT y NTT, dos equipos llegaron a la conclusión de que la estrella tenía una estrella compañera.

La fluctuación del brillo se debió al proceso de acreción que ya estaba ocurriendo. Parte de la masa de la estrella compañera fue absorbida por el cuerpo compacto que se formó.. El equipo aún no está seguro de si el objeto compacto es una estrella de neutrones o un agujero negro estelar.

La respuesta a una pregunta de hace décadas

Los grupos esperan que a través de esta observación sea posible que futuras misiones y proyectos de telescopios obtengan más datos sobre el sistema. Si se confirma, esta sería la primera observación directa de una supernova transformándose en un objeto compacto.

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Aunque es algo que ya se explica en la física desde el siglo pasado, Esta confirmación pondría fin a las preguntas abiertas sobre esta conexión. Además, esto podría arrojar luz sobre otras cuestiones como explicar cómo funciona una supernova.

Gualtiero Varas

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