Artículo publicado el 30 de agosto de 2012 en CfA

En la naturaleza no hay nada más furioso que una estrella moribunda, y los astrónomos no pueden estar más contentos.

Un equipo internacional de investigadores, liderado por Edo Berger, del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, aprovecharon al máximo la furia de una estrella moribunda para estudiar una galaxia situada a una distancia de unos 9500 millones de años luz. La estrella, que iluminó toda la escena galáctica, es la explosión estelar más lejana de esta clase jamás estudiada. De acuerdo con Berger, «es como si alguien disparara un flash en una habitación oscura y, de repente, nos dejara ver por un instante, cómo es y de qué está compuesta».

Supernova N49 © by elerizoyelzorro


El estudio, publicado recientemente en The Astrophysical Journal, describe cómo utilizaron los investigadores la luz de la estrella moribunda (llamadas supernovas ultra-luminosas de núcleo colapsante) como método para estudiar las condiciones del gas en el espacio circundante de las galaxias donde se hospedan las estrellas. Berger dijo que los hallazgos revelan que las condiciones interestelares en las galaxias más distantes parecen ser «razonablemente normales» cuando las comparamos con aquellas que vemos en galaxias de nuestro universo local. «Esto muestra el enorme potencial del uso de las supernovas más luminosas para estudiar el universo temprano», declaró. «Y al final nos ayudarán también a entender de dónde vienen las galaxias que son como nuestra Vía Láctea».

El descubrimiento de la estrella moribunda en esta lejana galaxia se ha conseguido utilizando imágenes del Telescopio Pan-STARRS1 de Reconocimiento de Haleakala, en Maui, Hawái». «Este es el tipo de emocionantes e inesperadas aplicaciones que aparecen cuando empieza a usarse una nueva herramienta», según afirmó John Tonry, uno de los coautores e investigador de supernovas de la Universidad de Hawái en el Instituto de Astronomía de Manoa. Tonry añadió: «Tras el descubrimiento hecho por el Pan-STARRS1 se pusieron en marcha una batería de estudios espectroscopios usando el Telescopio de Espejos Múltiples de Arizona además del Telescopio Géminis Norte de 8 metros en Mauna Kea, Hawái, que recabó los datos utilizados por el equipo para estudiar el gas del entorno estelar en galaxias distantes.

El espectro reveló la firma de una supernova ultra-luminosa distante, e igual de importante, las huellas exclusivas de la presencia de hierro y magnesio en la galaxia donde se produjo la explosión. La propia galaxia posee una población de estrellas muy joven (de entre 15 y 45 millones de años) con una masa total de unos 2 mil millones de soles.

Las explosiones de supernovas ultra-luminosas pertenecen a una clase relativamente reciente de explosiones estelares. Son entre 10 y 100 veces más luminosas que sus más comunes y menos energéticas primas, y de un inusual color azul. Aunque el proceso que las lleva a la muerte está todavía estudiándose, las pruebas apuntan a el núcleo central de una estrella que posee cerca de 100 veces la masa del Sol colapsa. El derrumbe dispara una enorme explosión que, a su vez, dispersa prodigiosas cantidades de elementos pesados hacia las capas exteriores de la estrella antes de expandirse por el espacio.

Tradicionalmente los astrónomos han usado dos técnicas para estudiar las galaxias distantes: Pueden: 1) buscar directamente elementos químicos que han dejado huellas brillantes en el espectro luminoso de la galaxia; o 2) buscar de manera indirecta las firmas oscuras en el espectro de un, incluso más distante, quásar que revelan los elementos químicos de un sistema intermedio que ha absorbido la luz, a lo largo de nuestra línea de visión.

Recientemente los astrónomos han cambiado estos métodos por otro: la búsqueda de marcas oscuras de absorción en el resplandor de las «explosiones de rayos gamma» (GRBs); esta clase de destellos son las explosiones más brillantes y energéticas del universo pero se apagan en el plazo de horas. Este método está también limitado por la necesidad de caros satélites orbitando la Tierra que primero detectan el punto exacto de una explosión con suficiente precisión antes de que los astrónomos puedan hacer estudios desde tierra firme.

«La belleza del estudio de galaxias distantes utilizando supernovas ultra-luminosas como herramienta radica en que elimina la necesidad del uso de satélites y ofrece más tiempo de estudio», como afirmó Alicia Soderberg de la Universidad de Harvard. «Una típica estrella supernova ultra-luminosa puede tardar varias semanas en apagarse».

El estudio efectuado por Berger y su equipo provee la primera demostración directa de que las supernovas ultra-luminosas puede servir para estudiar galaxias distantes. Sus resultados sugieren que con la futura combinación de telescopios espectroscópicos y de amplios estudios esta clase de supernovas podrían usarse para el estudio de galaxias que se sitúan a un 90% del tiempo en el camino atrás hacia el Big Bang.

Fecha Original: 30 de agosto de 2012
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