Los científicos han descubierto una pista reveladora de que una estrella está a punto de convertirse en supernova. El nuevo descubrimiento podría ayudar a los astrónomos a desarrollar un «sistema de alerta temprana» antes de que ocurra una de estas explosiones cósmicas que permitiría a los científicos observar una en tiempo real, sugiere un nuevo estudio.
«Con este sistema de alerta temprana podemos prepararnos para observarlas en tiempo real, para apuntar los mejores telescopios del mundo a las estrellas precursoras», dijo el autor principal del estudio, Benjamin Davies. Con esta advertencia temprana, los científicos pueden entonces «ver cómo se destrozan literalmente delante de nuestros ojos».
Publicado el 13 de octubre en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, el estudio datos simulados sobre cómo se verían las estrellas supergigantes rojas en el año antes de que se conviertan en supernova. Tales estrellas aumentan de tamaño y pueden autodestruirse en una supernova de tipo II-P, o una explosión violenta que ocurre en estrellas que tienen entre ocho y 40 a 50 masas solares. Las simulaciones revelan que antes de que ocurra esta explosión, se acumula un capullo de polvo circunestelar alrededor de la estrella.
«Estudios recientes de supernovas han demostrado que la estrella que explotó estaba anidada dentro de un capullo grueso de material, presumiblemente expulsado de la estrella justo antes de que muriera», dijo Davies, astrofísico de la Universidad John Moores de Liverpool en el Reino Unido. le dijo a WordsSideKick.com en un correo electrónico.
El artículo determinó que las estrellas entre ocho y 20 veces la masa del sol y en la fase final de supergigante roja experimentan cambios dramáticos en sus últimos meses.
«No tenemos idea de por qué las estrellas hacen esto: no se esperaba, y las imágenes de estrellas tomadas aproximadamente un año antes de morir no muestran nada malo», dijo Davies.
Tales estrellas de repente se vuelven alrededor de 100 veces más débiles en luz visible en los últimos meses antes de morir. Este oscurecimiento puede ser causado por una repentina acumulación de material alrededor de la estrella, que oscurece su luz, aunque los científicos no están seguros de cómo sucede esto.
«Nuestra mejor apuesta es que las últimas etapas de la quema nuclear desencadenan ondas de gravedad/presión que se propagan hacia la superficie» de la estrella que colapsa, dijo Davies. Los científicos habían previamente teorizado (se abre en una pestaña nueva) que esto ocurre para las supernovas más extremas. «Pero no lo sabremos hasta que podamos verlo suceder», agregó Davies.
La oportunidad de ver una explosión de supernova en tiempo real ha eludido hasta ahora a los astrónomos. La observación más cercana hasta ahora ha sido SN 2013fs, una explosión de supernova de una estrella supergigante roja en la galaxia espiral NGC 7610, a unos 160 millones de años luz de distancia. Tierra en la constelación de Pegaso. Fue observado en octubre de 2013, solo tres horas después de que su luz llegara a la Tierra (se abre en una pestaña nueva).
«Cuando ves la supernova tan temprano, ves el borde exterior del ‘capullo’ iluminado desde el interior por la explosión que se precipita», dijo Davies. «Al monitorearlo continuamente [the astronomers] pudieron determinar el momento en que la supernova superó el capullo y, por lo tanto, determinar qué tan lejos de la estrella se extendía».
Debido a que el material denso oscurece casi por completo la estrella justo antes de una explosión, los astrónomos que esperan atrapar una supernova en tiempo real necesitarán telescopios que puedan alertarlos sobre una estrella que se ha vuelto unas 100 veces más débil en la parte visible del espectro, según al papel
Eso será posible con el próximo Observatorio Vera Rubin (VRO), programado para entrar en línea en 2023, cuyo estudio de todo el cielo con cámara de 3,2 gigapíxeles buscará pequeños cambios en todo el cielo visible cada tres noches.
«El VRO podrá ver alrededor de la mitad de las estrellas supergigantes rojas dentro de unos 10 millones de años luz, lo que nos permitirá monitorearlas cada pocos días», dijo Davies. «Si vemos que uno de repente comienza a oscurecerse dramáticamente, esto podría ser una indicación de que ha comenzado la cuenta regresiva para una supernova».
Con esa información, los astrónomos podrán apuntar otros telescopios al objetivo para estudiar las condiciones físicas de la atmósfera de la estrella a medida que se expulsa y se transforma en el capullo que la rodea.
La estrella supergigante roja más cercana a la sistema solar es Betelgeuse en la constelación de Orión, que en febrero de 2020 se observó que había perdido dos tercios de su luminosidad normal después una enorme eyección de su superficie. Sin embargo, este oscurecimiento no fue el resultado de una supernova inminente.
«Una estrella supergigante roja en su ‘cuenta regresiva de supernova’ sería como Betelgeuse con esteroides», dijo Davies. «Se volvería mucho más débil, mucho más rápido, posiblemente desapareciendo de la vista en longitudes de onda visuales por completo en cuestión de semanas».
Otras estrellas supergigantes rojas en el cielo nocturno incluyen Antares en la constelación de Escorpio, a unos 555 años luz de distancia, y Aldebarán en la constelación de Tauro, a unos 65 años luz de distancia.