28 ene. 2014

Detectan la destrucción total de una enana blanca

El 21 de enero ha ocurrido una explosión excepcional en una galaxia cercana, convirtiéndose en el foco de las observaciones astronómicas en todo el mundo. La explosión, denominada SN 2014J se produjo en la galaxia M82 (NGC 3430), distante a 12 millones de años luz de nosotros. Esto hace que esta explosión de supernova sea la más cercana ocurrida en 20 años y la primera en ocurrir mientras están en vigencia las misiones espaciales que operan en la actualidad.
Esta supernova es denominada Tipo Ia y representa la destrucción total de una enana blanca a partir de dos escenarios posibles. En uno, la enana blanca orbita alrededor de una estrella normal, la cual arroja materia periódicamente sobre la superficie de la enana blanca (en realidad es la enana blanca la que succiona material de la estrella acompañante). La enana blanca, a partir de esto, va ganando paulatinamente volumen hasta que alcanza una masa crítica (superando el límite de Chandrasekhar de 1,44 masas solares) en la cual se produce la fusión nuclear repentina de todo el material que contiene la estrella. En ese momento ocurre una explosión de proporciones gigantescas que termina por deflagrar la enana blanca. No se debe confundir esto con los episodios de fusiones nucleares repentinas que se producen cuando el material (principalmente hidrógeno y helio) cae a la superficie de la enana blanca. En ese momento se produce lo que los astrónomos denominan Nova, y posee una curva de luz muy característica.

SN 2014J crédito NASA Swift. Para ver la imagen de la fuente visitar:
En el otro escenario, la explosión surge cuando dos enanas blancas forman parte de un sistema binario. Poco a poco los tirones gravitatorios de ambas estrellas hacen que se acerquen entre sí hasta llegar al punto de fusionarse en una misma masa. En ese momento, nuevamente se produce la fusión nuclear total de todo su material haciendo que la estrella se desintegre en un estallido de energía.
En ambos casos, la explosión produce un cascarón de material sobrecalentado que se expande hacia el espacio a decenas de millones de kilómetros por hora. Mientras el cascarón se expande, se producen fusiones nucleares exóticas donde se producen elementos radiactivos de vida corta que al desintegrarse aportan más energía al material en expansión. La interacción entre el material en expansión y el polvo en reposo que rodea al sistema produce gran cantidad de calor y esto sumado a las desintegraciones radiactivas determina el momento en que la supernova alcanza su máximo brillo. 
Los astrónomos esperan SN 2014J continúe iluminando en la primera semana de febrero, momento en el cual podrá ser visible con binoculares.
M82, también conocida como la la galaxia del Cigarro, se encuentra en la constelación de la Osa Mayor y es un destino popular para los pequeños telescopios de aficionados. M82 está experimentando un poderoso episodio de nacimientos estelares, lo que hace que muchas veces esta galaxia brille con inusual poder, compitiendo con los cúmulos globulares de la Vía Láctea y hasta con la zona del centro de nuestra galaxia (en Sagitario aproximadamente).
Para aprovechar al máximo el evento, los astrónomos han planeado observaciones desde la NASA/ESA Hubble Space Telescope y el NASA's Chandra X-ray Observatory, Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR), Fermi Gamma-ray Space Telescope, y la Swift Missions
El observatorio espacial Swift fue el primero en descubrir la supernova justo un día después de ocurrida la explosión, el 22 de enero del corriente. 
Sorprendentemente, la SN 2014J se puede ver en las imágenes tomadas hasta una semana antes de la galaxia M82 aunque nadie la percibió. Esto ocurrió finalmente cuando Steve Fossey y sus estudiantes del Observatorio de la Universidad de Londres tomó imágenes de la galaxia durante un breve taller que dictaba y la supernova salió a la luz. La luz de la supernova está atenuada por espesas nubes de polvo en su galaxia, lo que puede reducir ligeramente su pico de brillo aparente.

Enana Blanca succionando material de una estrella. Crédito NASA
"El polvo interestelar dispersa preferentemente la luz azul, que es la razón principal por la que el UVOT del Swift ve la SN 2014J brillantemente en la parte visible del espectro y en el ultravioleta cercano. Sin embargo, se detecta muy poco o nada en longitud de onda del ultravioleta medio o lejano, ", dijo Peter Brown, un astrofísico de la Texas A & M University, que dirige un equipo usando al Swift para obtener observaciones ultravioletas de las supernovas.
Sin embargo, esta supernova cercana proporciona a los astrónomos una oportunidad importante para estudiar cómo el polvo interestelar afecta la luz. En general, todas las supernovas del tipo Ia explotan dando una curva de luz muy similar, por lo que se pueden usar como candelas estándar para medir distancias o para explorar el universo distante.
Brown señala que por el momento no se han observado rayos X provenientes de una supernova tipo Ia, por lo que la detección de los mismos por parte de uno de los observatorios mencionados como el Swift, el Chandra o el NuSTAR sería concluyente, al igual que la detección de rayos gamma o de alta energía por parte del Fermi.

Traducido y adaptado por Mariano Miguel Lanzi de:

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