Una supernova tenue y carente de oxígeno puede ayudar a resolver el misterio de los rayos gama

Un equipo de científicos ha determinado que una supernova llamada SN 2008ha, observada por primera vez en noviembre de 2008 es una supernova tenue, carente de oxígeno. Su descubrimiento, financiado parcialmente por el Sexto Programa Marco de la Unión Europea (6PM), podría relacionar estos eventos a un grupo de estallidos cósmicos de rayos gama, aportando datos de gran importancia para la comprensión de este antiguo misterio. El estudio ha sido publicado en la revista Nature.

Las supernovas son explosiones estelares que indican a menudo un colapso gravitatorio repentino de una estrella de seis veces el tamaño del Sol, como mínimo, y que da lugar a explosiones de radiación tan fuertes que pueden brevemente eclipsar una galaxia. Las supernovas están clasificadas en varios tipos, determinados por el perfil de los elementos químicos que aparecen en sus espectros. La presencia o ausencia de hidrógeno es un factor importante en esta clasificación.

Las estrellas que experimentan un colapso gravitatorio al final de su ciclo vital forman un agujero negro y, al mismo tiempo, expulsan sus capas exteriores a una velocidad increíblemente alta: hasta diez por ciento de la velocidad de la luz. La energía liberada por tal explosión es mayor que la del Sol y la despedirá durante todo su ciclo vital. Un análisis de la SN 2008ha, llevado a cabo por investigadores del Reino Unido, Italia, Alemania, España, Finlandia y Estados Unidos, mostró que la explosión fue alrededor de cien veces menos enérgica que lo habitual.

Los científicos recogieron sus datos sobre el evento del Observatorio Calar Alto de España, el Telescopio Nacional Galileo, el Telescopio Nórdico Óptico y el Telescopio Liverpool, situados en las Islas Canarias (España), y del Telescopio Copérnico (Italia). Sus hallazgos indicaron que a pesar de que las supernovas de baja energía y baja luminosidad normalmente contienen hidrógeno, la SN 2008ha no lo contiene. La carencia de hidrógeno es importante debido a que indica que la estrella debe haber perdido todas sus capas exteriores antes de que ocurriera la explosión.

Los investigadores suponen que la estrella supernova, tenue y carente de hidrógeno pudo haber sido una estrella masiva moderada en un sistema binario; en esta perspectiva, las capas exteriores se habrían perdido a través de interacciones con las estrellas acompañantes.

También es posible que la estrella progenitora fuera muy masiva; vientos estelares podrían haberla despojado de su envoltura antes del colapso del núcleo estelar. En esta perspectiva, el agujero negro resultante consumiría la mayor parte del material radioactivo creado durante la supernova. Es interesante que los astrónomos encontraran muy pocas pruebas de material radioactivo en las expulsiones de la SN 2008ha.

Si este escenario de una estrella muy masiva es verdadero, la SN 2008ha podría ayudar a los astrónomos a comprender mejor la conexión entre las supernovas y un grupo de "largos" (de una duración de varios segundos) estallidos cósmicos de rayos gama. Los astrónomos han creído durante algún tiempo que hay una conexión entre los estallidos de rayos gama y las fuertes explosiones de supernovas, pero en los años pasados se detectaron dos estallidos de rayos gama largos que no estaban acompañados de supernovas muy enérgicas y luminosas. Esto pareció indicar que los estallidos podrían estar asociados a un tipo de supernova tenue.

No obstante, hasta ahora, las supernovas tenues observadas estaban siempre repletas de hidrógeno; en la presencia de una envoltura de hidrógeno, se impide, en primer lugar, la formación de estallidos de rayos gama. "La existencia de supernovas carentes de hidrógeno como la SN 2008ha podría ahora ayudar a resolver este misterio", afirmó Stefan Taubengerger, uno de los investigadores del Instituto Max Planck de Astrofísica, de Alemania.

"Las futuras observaciones de eventos similares nos ayudarán a comprender si son una forma de explosión termonuclear, supernovas con colapso de núcleo estelar de estrellas despojadas de masa moderada, o la muerte de estrellas muy masivas que producen la formación y el retroceso de agujeros negros", concluye el estudio.

Para más información: Instituto Max Planck de Astrofísica, Observatorio Calar Alto y Nature