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Artículo publicado por Belinda Smith el 29 de febrero de 2016 en Cosmos Magazine

Se usan en astronomía para medir la expansión del universo y estudiar la energía oscura, pero las supernovas de tipo Ia no son tan consistentes como se pensada – y parecen depender de su combustible.

Un tipo de estrella en explosión – las supernovas Ia – se conoce dentro de los círculos cosmológicos como “candela estándar” por su consistente brillo, lo que permite a los astrónomos calcular lo lejos que se encuentran de la Tierra.

Tycho

Supernova de Tycho de tipo Ia

Pero resulta que estas candelas no son tan estándar. Manuel Moreno-Raya del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) en España, y sus colegas, examinaron el entorno local de 28 supernovas de tipo Ia, encontrando que aquellas con elementos más pesados que el helio, a los que los astrónomos llaman “metales”, eran más tenues que sus homólogas menos metálicas.

El análisis se publica en la revista The Astrophysical Journal.

Las supernovas Ia saltaron a la palestra cuando los astrofísicos Saul Perlmutter, Brian Schmidt y Adam Reiss las usaron para demostrar que el universo se expandía a una tasa acelerada. El trío logró el Premio Nobel de Física en 2011 por sus cálculos y observaciones.

Entonces, ¿qué da a las candelas estándar su aparente consistencia?

Las supernovas Ia estallan cuando una estrella enana blanca, tal vez acumulando combustible procedente de otra estrella, supera la masa crítica de 1,4 veces la del Sol (lo que se conoce como “límite de Chandrasekhar”).

En este punto, es incapaz de mantener su crecimiento y colapsa sobre sí misma, aplastando los átomos de su núcleo.

La posterior fusión nuclear destroza la estrella con una explosión que supera en cinco millones de veces el brillo del Sol – la candela estándar.

Por tanto, Moreno-Raya y sus colegas se preguntaron: ¿Podría el combustible que está siendo absorbido, así como el entorno local de la enana blanca, afectar al brillo de la explosión de supernova?

Para calcularlo, examinar las áreas alrededor de 28 supernovas Ia usando el telescopio William Herschel de España.

Hallaron que las supernovas con más metales eran más tenues que aquellas con una baja proporción metálica. Creen que esta relación de mayor metalicidad/menos luminosidad, que tiene un 80% de posibilidades de no deberse a una fluctuación aleatoria, procede del desarrollo del estallido de la supernova.

La luminosidad se produce cuando el níquel se desintegra en cobalto, y luego en hierro. Si una enana blanca ya tiene una buena proporción de elementos pesados, su brillo será de vida más corta y caerá más rápidamente que en una enana blanca que debe desarrollarse desde los elementos más pequeños de carbono y oxígeno.

Este tipo de candela estándar “no estándar” se ha demostrado anteriormente, pero nunca con unas medidas tan precisas del entorno local de la supernova.

¿Y ahora qué? ¿Tenemos que deshacernos de todos los artículos que usaros las supernovas de tipo Ia – incluso del trabajo ganador del Nobel?

No necesariamente, según escriben los investigadores. Existen multitud de otras formas de determinar la distancia. Pero cuando telescopios telescopios como el Dark Energy Survey empiecen a estudiar los cielos, usando marcadores de distancia en el universo, tendrá que ser más precisos que nunca.

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