Y de repente... Supernova!

El lugar y momento preciso

Ben Cooke, Tom Wright, Matthew Wilde y Guy Pollack son 4 estudiantes de pregrado de la University College London. El 21 de enero estaban en el observatorio docente de la universidad, guiados por el Dr. Steve Fossey. Era una noche nublada, pero había un pedazo de cielo que aún no estaba cerrado por las nubes, así que Fossey decidió apuntar ahí el telescopio de 0.35 metros de diámetro para dar una demostración de cómo usar la cámara CCD. Y ahí, mientras comían pizza y examinaban las imágenes que habían tomado, descubrieron un punto brillante en la galaxia M82 que no se conocía en imágenes anteriores. Habían encontrado a SN2014J, la supernova en la galaxia M82, conocida por ser una galaxia con alta formación estelar y “muy cercana”, a sólo 11.4 millones de años luz*. 

Y saltaron a la fama.

Animación con la aparición de la "nueva estrella".  El punto brillante que aparece cerca, marcado por las líneas blancas corresponde a SN 2014J.
(Fuente: UCL)

Super qué?

Las Supernovas (SNe) son la etapa final de la evolución estelar y consisten en explosiones muy energéticas. Hay dos tipos de SNe: el primero ocurre cuando una estrella de alta masa (al menos más masiva que 8 veces la masa del sol) ha agotado el combustible para las reacciones nucleares en su núcleo, por lo que se vuelve inestable y explota. El segundo corresponde a estrellas de baja masa, que no terminan su vida como SN sino como enanas blancas, y que están en sistemas de al menos dos estrellas, donde una de ellas le transfiere masa a la enana blanca. Esto produce que el núcleo de la enana blanca alcance una masa "crítica",  se “encienda” y explote. SN2014J corresponde a este último tipo, o en lenguaje más técnico, tipo Ia. La luz de las SNe viene del decaimiento de elementos radiactivos producidos en la explosión, por lo que el brillo irá decayendo en las semanas siguientes a la explosión.

Se han conocido muchos registros de explosiones de SNe que han sido observadas desde la Tierra a “ojo desnudo”. La más brillante ha sido SN 1006, (el número corresponde al año en la denominación oficial), registrada por varias culturas, notablemente la china, y de la cuál se determinó ser unas 10 veces más brillante que Venus. Otras SNe notables son: la SN1054, también registrada por muchas culturas de la cual su remanente es la famosa Nebulosa del Cangrejo; SN1987A, descubierta en Chile, fue visible en el hemisferio sur por algunas semanas. Esta SN es una de las mejores estudiadas ya que pertenece a la Nube Grande de Magallanes, una galaxia irregular que orbita nuestra propia Vía Láctea a una distancia de 168.000 años luz. SN2014 J representa una nueva oportunidad de estudiar estas magníficas explosiones en detalle.

La impresionante explosión de SN1987A (izq.) y el progenitor marcado con la flecha (der.)
Fuente: AAO

La famosa Nebulosa del Cangrejo, remanente de la SN1054. Aún no puedo imaginarme un cangrejo en esta nube.
(Fuente: APOD)

Las SNe tipo Ia tienen una importancia especial en astronomía, ya que, debido a que los progenitores tienen todos aproximadamente la misma masa, la explosiones tienen el mismo brillo, lo que las hace excelentes medidores de distancia**. Y a diferencia de las RR Lyrae, que son mucho más débiles, las SNe, al ser mucho más brillantes, pueden encontrarse en galaxias muy lejanas. Estudios de SNe tipo Ia distantes permitieron a los premios Nobel (2011) Brian Schmidt, Saul Perlmutter and Adam Riess a concluir que el universo se está expandiendo aceleradamente (más detalles de esto en una próxima columna). Otra importante característica de estos objetos es que durante la explosión, debido a procesos nucleares (conocido por nucleosíntesis), se producen varios elementos químicos. Por ejemplo, el fierro (Fe) del que está hecho tu escritorio, o tu silla en la que estás sentado en la terraza comiendo sandía, o que compone nuestra sangre provino de una de estas explosiones de SNe. 

El centro de atención

Desde el momento del descubrimiento, la comunidad astrónomica no ha perdido el tiempo y ha estado tomando imágenes de SN2014J en cualquier telescopio donde sea posible. Además, como M82 es una galaxia cercana y muy estudiada, imágenes de archivo ayudarán a determinar el progenitor de la explosión. También ha llamado la atención de astrónomos amateurs en el hemisferio norte, y muchas imágenes dan vuelta la internet. La SN no puede ser observada a simple vista, pero se espera que en su fase de máximo brillo, que ocurrirá por estos días, pueda ser observada con simples binoculares.

Sin duda,  este es un bonito ejemplo de cómo un poco de suerte y una rápida respuesta de la comunidad astronómica en el mundo nos permite explorar en detalle sucesos en escalas de tiempo humanas y desentrañar misterios estelares.

*En distancias astrónomicas, eso es a la vuelta de la esquina.

** En el caso de las SNe tipo II, esto no es tan simple ya que presentan un rango mucho mas amplio de brillo en su máximo y en su curva de luz