Subscribe Us

ASTRONOMÍA. Una colisión estelar desencadena la explosión de una supernova

 

Los escombros que se mueven rápidamente de una explosión de supernova provocada por una colisión estelar chocan contra el gas arrojado antes, y los choques causan una emisión de radio brillante vista por el VLA. Fuente: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF

Los astrónomos han encontrado evidencia dramática de que un agujero negro o una estrella de neutrones se abrió camino en espiral hacia el núcleo de una estrella compañera y provocó que esa compañera explotara como una supernova. Los astrónomos fueron alertados por los datos del Very Large Array Sky Survey (VLASS), un proyecto de varios años que utiliza Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) de la National Science Foundation.

"Los teóricos habían predicho que esto podría suceder, pero esta es la primera vez que realmente vemos un evento de este tipo", dijo Dillon Dong, estudiante de posgrado en Caltech y autor principal de un artículo que informa sobre el descubrimiento en la revista  Science .

La primera pista surgió cuando los científicos examinaron imágenes de VLASS, que comenzaron las observaciones en 2017, y encontraron un objeto que emitía ondas de radio de manera brillante pero que no había aparecido en un estudio del cielo del VLA anterior, llamado Imágenes débiles del cielo de radio a veinte centímetros (FIRST ). 

Hicieron observaciones posteriores del objeto, designado VT 1210 + 4956, utilizando el telescopio VLA y Keck en Hawai. Determinaron que la emisión de radio brillante provenía de las afueras de una galaxia enana en formación de estrellas a unos 480 millones de años luz de la Tierra. Más tarde descubrieron que un instrumento a bordo de la Estación Espacial Internacional había detectado una ráfaga de rayos X provenientes del objeto en 2014.

Los datos de todas estas observaciones permitieron a los astrónomos reconstruir la fascinante historia de una danza de la muerte de siglos entre dos estrellas masivas. Como la mayoría de las estrellas que son mucho más masivas que nuestro Sol, estas dos nacieron como un par binario, orbitando estrechamente entre sí. Uno de ellos era más masivo que el otro y evolucionó a lo largo de su vida normal impulsada por la fusión nuclear más rápidamente y explotó como una supernova, dejando atrás un agujero negro o una estrella de neutrones superdensa.

La secuencia de eventos - En el sentido de las agujas del reloj, desde la parte superior izquierda: (1.) Una estrella de neutrones o un agujero negro orbita alrededor de una estrella compañera "normal" (azul claro), acercándose más durante miles de años. (2.) La estrella de neutrones o el agujero negro entra en la atmósfera de su compañera, arrojando gas hacia afuera en una espiral en expansión. (3.) Cuando el intruso alcanza el núcleo de la compañera, el material forma brevemente un disco que impulsa un chorro ultrarrápido hacia afuera, abriéndose camino fuera de la estrella. La fusión nuclear que mantenía el núcleo del compañero contra su propia gravedad se interrumpe, provocando un colapso y la posterior explosión de una supernova. (4.) El material expulsado por la explosión de la supernova alcanza el material expulsado por la interacción anterior, provocando fuertes ondas de choque que producen las ondas de radio observadas con el VLA. Fuente: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF

La órbita del agujero negro o de la estrella de neutrones se acercó cada vez más a su compañera, y hace unos 300 años entró en la atmósfera de la compañera, iniciando la danza de la muerte. En este punto, la interacción comenzó a rociar gas desde el compañero hacia el espacio. El gas expulsado, en espiral hacia afuera, formó un anillo en forma de rosquilla en expansión, llamado toro, alrededor del par.

Finalmente, el agujero negro o la estrella de neutrones se abrió paso hacia el núcleo de la estrella compañera, interrumpiendo la fusión nuclear y produciendo la energía que evitó que el núcleo colapsara por su propia gravedad. Cuando el núcleo colapsó, formó brevemente un disco de material que orbitaba de cerca al intruso y propulsó un chorro de material hacia afuera desde el disco a velocidades cercanas a la de la luz, perforando su camino a través de la estrella.

El colapso del núcleo de la estrella hizo que explotara como una supernova, luego de la explosión anterior de su hermana. El material expulsado por la explosión de la supernova de 2014 se movió mucho más rápido que el material arrojado anteriormente por la estrella compañera, y cuando VLASS observó el objeto, la explosión de la supernova estaba colisionando con ese material, causando poderosos choques que produjeron la brillante emisión de radio vista por el VLA.

Fuente: “A transient radio source consistent with a merger-triggered core collapse supernova” 2 September 2021, Science. DOI: 10.1126/science.abg6037 

Publicar un comentario

0 Comentarios