Detectan por primera vez el «asesinato» termonuclear de una estrella


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  • Sorprenden «in fraganti» a una supernova engullendo a una estrella compañera. Esto permitirá comprender mejor la cuasa de las supernovas de tipo Ia

Remanente generado tras una explosión de supernova de tipo Ia – NASA/CXC/U.Texas

Los astrónomos han logrado observar un evento cósmico del que hasta ahora apenas se tenían indicios. Por primera vez, han observado las etapas más iniciales de una explosión de supernova, en las que una gran ola de gas y energía engullen a una estrella vecina. Las observaciones, que han sido logradas gracias al telescopio robótico PROMPT (Chile), han sido publicadas recientemente en The Astrophysical Journal Letters, tal como ha informado la Universidad de Arizona.

«Ha sido una de las “capturas” más tempranas logradas. La explosión –de supernova– comenzó apenas un día o unas horas antes», ha explicado David Sand, astrónomo de la Universidad de Arizona y coautor de la investigación.

El fenómeno detectado es una supernova de tipo Ia, una explosión termonuclear ocurrida en el núcleo abandonado de una estrella muerta, y que se llama enana blanca. Estas gigantescas explosiones, que pueden hacer que en el cielo aparezca un nuevo punto de luz, se producen cuando una enana blanca atrapa el gas de una estrella compañera en un sistema binario (formado, efectivamente, por dos estrellas). Llegado cierto momento, la temperatura de la enana blanca sube tanto como para iniciar reacciones de fusión nuclear. Estas pueden activar una gran explosión termonuclear capaz de destruir a ambas.

Aunque los astrónomos han obtenido una inquietante diapositiva del momento preciso en que la supernova comienza a engullir a su estrella compañera, este «crimen» ocurrió hace millones de años. El evento, al que han designado como SN 2017cbv, tuvo lugar en la galaxia NGC 5643, y a una distancia de 55 millones de años luz. Por eso no ha sido hasta ahora, en concreto hasta el 10 marzo, cuando los astrónomos han podido observar el comienzo de la explosión de la supernova. A pesar de la increíble distancia a la que se encuentra el estallido, este fenómeno se ha convertido en una de las supernovas más cercanas detectadas en los últimos años.

La premura de los astrónomos ha sido clave. En primer lugar fue detectada por el proyecto del sondeo DLT 40, que en inglés quiere decir «distancias inferiores a los 40 Megaparsecs», y que se especializa en distancias inferiores a 120 millones de años luz. Este sondeo usa una red de telescopios que cada noche sigue de cerca el comportamiento de 500 galaxias.

Entre todos ellos, el PROMPT fue el primero en detectar el evento. En respuesta y en apenas cuestión de minutos, el astrónomo David Sand activó otra red de telescopios, la LCO («Las Cumbres Observatory»), para vigilar de cerca la evolución de la explosión SN 2017cbv.

La causa de las explosiones de estrellas

Estas observaciones pueden ayudar a comprender mejor cuál es el origen de las supernovas de tipo Ia, un fenómeno cuya naturaleza se ha debatido durante 50 años. «Para convertirse en una supernova de tipo Ia, una enana blanca no puede lograrlo por sí sola. Necesita algún tipo de compañera, y estamos tratando de averiguar cómo es esta», ha dicho David Sand.

Una teoría dice que estas supernovas ocurren cuando una enana blanca atrapa el gas de una estrella vecina. Otras que pueden ocurrir cuando dos enanas blancas giran una en torno a la otra y finalmente chocan y se fusionan.

Gracias a la rápida reacción de los telescopios, los astrónomos han podido detectar una curva de luz azulada que, según los científicos, solo puede haber sido causada si la supernova se originó a partir del primer mecanismo. «Creemos que lo que pasó fue el primer escenario», ha explicado Sand. «El aumento de la curva de luz se podría haber generado cuando el material de la enana blanca golpeó a su estrella compañera».

La muerte de una gran estrella

Los datos sugieren que esta vecina es una gran estrella, que mide al menos 20 radios solares. Cuando la enana blanca estalló, el gas creó una onda de choque que chocó con su compañera y emitió un pico de luz azulado y muy rico en luz ultravioleta, que no podría haber sido causado si las dos estrellas fueran enanas blancas.

«Hemos estado buscando este efecto, una supernova chocando con su estrella compañera, desde que se predijo en 2010», ha dicho Griffin Hosseinzadeh, investigador en la Universidad de California, Santa Bárbara, y primer autor del estudio. «Habíamos visto indicios antes, pero esta vez la evidencia es sobrecogedora. ¡Los datos son muy hermosos!».

Según Sand, es probable que las supernovas de tipo Ia sean causadas por los dos mecanismos: el choque de enanas blancas, o el «robo» del gas de una estrella grande por parte de una de estas.

«Observar una supernova como SN 2017cbv es un importante paso en la dirección de entender cuál es la causa más frecuente de estas supernovas», ha dicho David sand. «Si las capturamos cuando son realmente jóvenes, podemos entender mejor estos procesos, y esto nos permitirá comprender mejor el cosmos, incluyendo el misterio de la energía oscura».

Las supernovas de tipo Ia son uno de los «faros» más usados por los astrónomos para estimar distancias en el Universo. Por término medio, solo se produce una de estas explosiones cada siglo en una galaxia como la Vía Láctea. Por eso es muy importante rastrear un número alto de galaxias y además seguir de cerca a cada una de estas supernovas, especialmente al comienzo de la explosión.

 

Astrónomos predicen una explosión que «cambiará el cielo» en 2022


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  • Sucederá cuando dos estrellas se fundan en una sola y será perfectamente visible desde la Tierra, sin necesidad de utilizar telescopio alguno. Los autores del estudio hablan de «algo nunca visto hasta ahora»

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Un equipo de astrónomos capitaneados por Larry Molnar han predicho que dentro de apenas cinco años, en 2022, se producirá una explosión que será perfectamente visible desde la Tierra, sin necesidad de utilizar telescopio alguno. «Estamos ante una de esas raras ocasiones (una de cada millón de veces) -explica Molnar- en las que podemos predecir una explosión. Será algo nunca visto hasta ahora».

Según la predicción de este científico, se trata de un sistema binario (dos estrellas que orbitan una alrededor de la otra) y que, según los cálculos, se fundirán en una sola en el año 2022, produciendo una explosión catastrófica. En ese momento, la estrella resultante aumentará espectacularmente su brillo y se convertirá, durante un tiempo, en el objeto más brillante del firmamento. La estrella será visible como parte de la constelación del Cisne, y añadirá un nuevo y brillante punto de luz a las estrellas que forman la Cruz del Norte.

Molnar comenzó a estudiar la estrella KIC 9832227 a finales de 2013. Empezó a hacerlo tras asistir a una conferencia en la que la astrónoma Karen Kinemuchi presentó un estudio sobre los cambios de brillo de esa estrella en particular, dejando abierta la cuestión de si se trataba de una estrella «pulsante» o de un sistema binario. El científico se tomó el asunto como un reto personal y decidió estudiar el objeto en profundidad.

Lo primero que hizo fue observar cómo el color de la estrella se relacionaba con su brillo, lo que le llevó a determinar que se trataba, definitivamente, de un sistema binario. De hecho, descubrió que en realidad se trataba de un sistema binario «de contacto», en el que las dos estrellas del sistema comparten una atmósfera común, como dos cacahuetes que están dentro de a misma cáscara.

A partir de aquí, Molnar explica cómo Daniel Van Noord, estudiante del Calvin College, «logró determinar un periodo orbital muy preciso con los datos del satélite Kepler, y se sorprendió al descubrir que ese periodo era ligeramente inferior al que mostraban los primeros datos del satélite».

Este resultado recordó al astrónomo un estudio publicado previamente por su colega Romuald Tylenda, que mostraba cómo otra estrella (V1309) se estaba comportando justo antes de explotar de forma inesperada en 2008, produciendo una nova roja, uno de los tipos conocidos de explosión estelar. Los registros anteriores a esa explosión mostraban una binaria de contacto, con un período orbital cada vez más corto y a velocidades cada vez mayores. Para Molnar, este patrón de cambios orbitales fue como una “piedra Roseta” que le permitió interpretar los nuevos datos de la estrella que estaba estudiando.

Tomada muy en serio

Molnar observó que los cambios en el período orbital de KIC 9832227 seguían cambiando durante 2013 y 2014, y en 2015 presentó sus resultados ante la Sociedad Astronómica Americana, donde aseguró que había una probabilidad muy alta de que KIC 9832227 siguiera los mismos pasos de V1309. Por supuesto, antes de tomarse su hipótesis completamente en serio, Molnar pasó meses enteros tratando de descartar otros motivos que podrían estar detrás de los cambios detectados en la estrella. «En pocas palabras -explica el investigador- en ese momento pensamos que nuestra hipótesis de la fusión de las dos estrellas debía ser tomada muy en serio, y que deberíamos utilizar los años siguientes para estudiar el acontecimiento a fondo para que, cuando la explosión se produzca, conozcamos con exactitud todos los pasos que llevaron a ella».

Por eso, Molnar y sus colegas pasarán todo el año próximo examinando KIC 9832227 en todas las longitudes de onda. Si las predicciones son correctas, será la primera vez que un grupo de astrónomos logra captar el momento en que los dos miembros de un sistema binario de estrellas se fusionan, y estudiar además al detalle lo que sucede durante los años que preceden a la explosión.

Si Molnar tiene razón. el espectáculo está servido para dentro de cinco años. Será entonces cuando, de la negrura del Universo, surgirá un nuevo punto brillante para iluminar nuestras noches.

El despertar de una nova tras su hibernación


ABC.es

Ilustración de una explosión nova clásica. K. ULACZYK-WARSAW UNIVERSITY OBSERVATORY

Ilustración de una explosión nova clásica. K. ULACZYK-WARSAW UNIVERSITY OBSERVATORY

Astrónomos polacos han observado una estrella enana blanca antes y después de que produjera una explosión conocida como nova. El estudio, centrado en Nova Centauri 2009, proporciona nueva información sobre este brillante evento asociado a la transferencia de materia desde una estrella compañera. Las estrellas enanas blancas que forman parte de un sistema binario, donde otra estrella las transfiere material, a veces sufren un brillante estallido termonuclear llamado nova. No hay que confundirlo con las supernovas, explosiones estelares mucho más energéticas y luminosas.

Una de estas novas, llamada Nova Centauri 2009, entró en erupción en el sistema de la estrella V1213 Cen en mayo de 2009, pero desde mucho antes ya estaba siendo monitorizada por científicos polacos del experimento de lente gravitacional óptica (OGLE, por sus siglas en inglés). Con datos recogidos desde 2003, el astrofísico Przemek Mróz y otros colegas del Observatorio Astronómico de Varsovia detectaron pequeñas explosiones o aumentos del brillo (outbursts) en la enana blanca durante los seis años que precedieron al gran estallido. “Esto implica una baja tasa de transferencia de masa entre las dos estrellas durante ese periodo”, señalan los investigadores en su estudio, que publican esta semana en la revista Nature.

Reacción termonuclear

Los autores informan que la erupción nova ocurrió en los seis días posteriores al inicio del último outburst, “lo que indica que la materia arrojada sobre la enana blanca durante ese tiempo desencadenó la reacción termonuclear que condujo a la explosión”. Además, los astrónomos han comprobado que la tasa de traspaso de material (sobre todo hidrógeno) aumentó considerablemente después de la explosión de 2009 y que ahora el sistema se está apagando lentamente.

Según los astrónomos polacos, “estos resultados proporcionan una prueba directa de los cambios de transferencia de masa antes, durante y después de las erupciones nova y apoyan la hipótesis de la hibernación en estos objetos, que predice que esa tasa de transferencia se irá reduciendo en los próximos siglos, antes de que el proceso de acreción (adición de material) se inicie de nuevo, y en última instancia conduzca a una nueva explosión nova”.

Un gran asteroide se acercará peligrosamente a la tierra en 2017


La Vanguardia

  • Los astrónomos estiman que su tamaño puede variar de 12 a 40 metros
Recreación de un asteroide dirigiéndose hacia la Tierra GYI

Recreación de un asteroide dirigiéndose hacia la Tierra GYI

Madrid. (EUROPA PRESS).- El 12 de octubre de 2017 está previsto que el asteroide 2012 TC4 pase peligrosamente cerca de la Tierra. La distancia exacta de su aproximación más cercana es incierta, así como su tamaño.

Basándose en las observaciones, en octubre de 2012, cuando la roca espacial se aproximó a nuestro planeta, los astrónomos estimaron que su tamaño puede variar de 12 a 40 metros. El meteoro que explotó sobre la ciudad rusa de Chelyabinsk, en febrero de 2013, hiriendo a 1.500 personas y daños en más de 7.000 edificios, tenía unos 20 metros de ancho. Por lo tanto, el impacto de 2012 TC4 podría ser aún más devastador. “Es algo en lo que hay que mantener los ojos”, dijo a astrowatch.net Judit Györgyey-Ries, astrónoma del Observatorio McDonald de la Universidad de Texas. “Podríamos ver una explosión en el aire que tal vez rompa las ventanas, dependiendo de dónde ocurra.”

El asteroide del tamaño de una casa fue descubierto el 4 de octubre de 2012 por el Observatorio Pan-STARRS en Hawai. Una semana más tarde pasó a una distancia de 0.247 LD (distancia lunar), o 94.800 kilometros. 2012 TC4 es un objeto alargado y que gira rápidamente y se ha sabido que ha hecho muchos acercamientos a la Tierra en el pasado. Ahora, los científicos tratan de determinar la ruta exacta de 2017 y la probabilidad de un posible impacto. “Tiene un 0,00055% de probabilidad acumulada de que va a golpear”, dijo Györgyey-Ries. “El hecho de que la MOID (distancia mínima intersección órbita) está a sólo 0.079 LD le convierte en un posible impactador. Sin embargo, es sólo la menor distancia posible entre las órbitas.”

“Hay una entre un millón de posibilidades de que pueda llegar a nosotros”, dijo Detlef Koschny, jefe del Segmento de Objetos Cercanos a la Tierra (NEO) de la ESA. También trató de estimar el tamaño exacto del cuerpo celeste. El tamaño se estima a partir de la luminosidad, pero no sabemos la reflectividad, por lo que podría ser menor o mayor, aunque se asuma de 10 a 40 metros.

Un objeto de 40 metros compuesto de hierro podría pasar por la atmósfera y hacer un cráter. Un objeto rocoso de 10 metros apenas se notaría. Makoto Yoshikawa de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA), miembro de la División de NEOs en la Unión Astronómica Internacional (IAU), está convencido de que el asteroide no representa ningún peligro para la Tierra. “La distancia es muy pequeña. Pero esta distancia no significa una colisión”, dijo.

Vigilancia de Asteroides de la NASA ha asegurado que no hay posibilidad de que este asteroide golpee nuestro planeta, pero Györgyey-Ries admite que se necesitan más observaciones para mitigar las incertidumbres. “A pesar de que tiene una gran incertidumbre a lo largo de la órbita, es mucho menor que la incertidumbre radial, por lo que sólo cambia la hora del sobrevuelo más cercano. Yo diría que en base a esto, no hay posibilidad de impacto en 2017, pero más observaciones podrían ayudar a reducir las incertidumbres “, dijo.

Hasta el 12 de abril, hay registrados 1.572 asteroides potencialmente peligrosos (PHA). Ninguno de los PHAs conocidos está en curso de colisión con nuestro planeta, aunque los astrónomos están descubriendo nuevas rocas continuamente.

La explosión más grande provocada por un agujero negro


El Mundo

Recreación artística de la explosión descubierta. | ESO

El Observatorio Austral Europeo (ESO, por sus siglas en inglés) ha descubierto la explosión más grande provocada por un agujero negro que se ha observado hasta ahora. Utilizando el telescopio VLT (Very Large Telescope), un equipo de astrónomos ha detectado un cuásar con la emisión más energética detectada hasta el momento, al menos cinco veces más potente que las que se han observado hasta hoy.

Los cuásares son los intensos centros luminosos de las galaxias distantes alimentados por enormes agujeros negros. Aunque algunos cuásares destacan por atraer material, muchos eyectan ingentes cantidades de material hacia sus galaxias anfitrionas, y estos chorros juegan un papel muy importante en la evolución galáctica. Pero, hasta ahora, los chorros de cuásares que se habían observado, no eran tan potentes como predecían los teóricos.

“La velocidad a la que es expulsada esta energía por la enorme masa de material eyectado desde este cuásar (conocido como SDSS J1106+1939) es, al menos, equivalente a dos millones de millones de veces la potencia que emana del Sol. A su vez, implica que es cien veces más potente que la producción energética total de nuestra galaxia, la Vía Láctea, — es una eyección verdaderamente monstruosa,” afirma el investigador principal del equipo, Nahum Arav (Virginia Tech, EEUU).

Numerosas simulaciones teóricas sugieren que el impacto de estas eyecciones en las galaxias del entorno puede resolver varios enigmas de la cosmología moderna, incluyendo cómo la masa de una galaxia está asociada a la masa de su agujero negro central, y por qué hay tan pocas galaxias grandes en el universo. Sin embargo, hasta ahora no se sabía con certeza si los cuásares eran capaces de producir chorros lo suficientemente potentes como para producir estos fenómenos.

Las eyecciones descubiertas se encuentran a unos años mil años luz de distancia del agujero negro que los genera. El análisis del equipo muestra que el cuásar pierde al año una masa de, aproximadamente, 400 veces la masa del Sol, moviéndose a una velocidad de unos 8.000 kilómetros por segundo.

El cuásar ha sido captado gracias al instrumento X-shooter del telescopio VLT que ha permitido obtener con el máximo detalle las imágenes. “Sin el espectrógrafo X-shooter del VLT no podríamos haber obtenido estos datos de alta calidad, que nos han permitido hacer el descubrimiento”, afirma Benoit Borguet (Virginia Tech, EEUU), autor principal del nuevo artículo. “Por primera vez, pudimos explorar la región que rodea al cuásar con mucho detalle“.

Al tratarse de típicos ejemplos de un tipo de cuásar muy común, pero poco estudiado, estos resultados podrían aplicarse a cuásares luminosos de todo el universo. Borguet y sus colegas exploran actualmente una docena de cuásares similares para ver si, efectivamente, esto es así. El Universo podría estar lleno de estos monstruosos agujeros negros.