Los astrónomos han visto una estrella gigante estallar en una supernova ardiente por primera vez en la historia, y el espectáculo fue incluso más explosivo de lo que esperaban los investigadores.




Según una nueva investigación publicada el 6 de enero en el Astrophysical Journal, los científicos comenzaron a observar la estrella condenada, una supergigante roja llamada SN 2020tlf y ubicada aproximadamente a 120 millones de años luz de la Tierra, más de 100 días antes de su último colapso catastrófico. Durante ese tiempo, los investigadores fueron testigos de la erupción de la estrella con deslumbrantes ráfagas de luz mientras enormes globos de gas estallaban en su superficie.

Una estrella supergigante roja que evoluciona hasta convertirse en una supernova de tipo II, desatando una poderosa explosión de radiación y gas en su último aliento antes de colapsar y explotar. (Foto cortesía del Observatorio W. M. Keck/Adam Makarenko)

Estos fuegos artificiales previos a la supernova sorprendieron a los investigadores porque las observaciones anteriores de supergigantes rojas a punto de explotar no mostraron signos de emisiones violentas, dijeron.




“Este es un gran avance en nuestra comprensión de lo que hacen las estrellas masivas momentos antes de morir”, dijo en un comunicado el autor principal del estudio, Wynn Jacobson-Galán, investigador de la Universidad de California, Berkeley. “¡Por primera vez, vimos explotar una estrella supergigante roja!”

Cuando las grandes estrellas explotan en popularidad

En términos de volumen, las supergigantes rojas son las estrellas más grandes del cosmos y miden cientos o incluso miles de veces el radio del sol. (A pesar de su volumen, las supergigantes rojas no son las estrellas más brillantes ni las más masivas del universo).

Estas enormes estrellas, como nuestro sol, generan energía mediante la fusión nuclear de átomos en sus núcleos. Las supergigantes rojas, por otro lado, pueden crear elementos considerablemente más pesados ​​que el hidrógeno y el helio que quema nuestro sol. A medida que las supergigantes queman elementos cada vez más pesados, sus núcleos se calientan y se comprimen más. Estas estrellas eventualmente se quedan sin energía cuando comienzan a fusionar hierro y níquel, sus núcleos colapsan y expulsan sus atmósferas exteriores gaseosas al espacio en una catastrófica explosión de supernova tipo II.

Los científicos han detectado supergigantes rojas antes de que se conviertan en supernovas y han analizado las consecuencias de estas explosiones cósmicas, pero nunca habían sido testigos de todo el proceso en tiempo real hasta ahora.
Los autores del nuevo estudio comenzaron a estudiar SN 2020tlf en el verano de 2020, cuando la estrella brilló con deslumbrantes destellos de radiación, que luego interpretaron como gas saliendo de la superficie de la estrella. Los investigadores rastrearon la irritable estrella durante 130 días utilizando dos telescopios en Hawái: el telescopio Pan-STARRS1 del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawái y el Observatorio W. M. Keck en Mauna Kea. Finalmente, al concluir ese tiempo, la estrella explotó.



Los investigadores vieron evidencia de una densa nube de gas que rodeaba la estrella en el momento de su explosión, probablemente el mismo gas que la estrella emitió en los meses anteriores. Esto muestra que las explosiones masivas comenzaron mucho antes de que el núcleo de la estrella se desintegrara en el otoño de 2020.

“Nunca habíamos confirmado una actividad tan violenta en una estrella supergigante roja moribunda donde la vemos producir una emisión tan luminosa, luego colapsar y entrar en combustión, hasta ahora”, dijo en el artículo la coautora del estudio Raffaella Margutti, astrofísica de UC Berkeley. declaración.




Según los hallazgos del equipo, las supergigantes rojas sufren cambios considerables en sus estructuras interiores, que culminan en caóticas erupciones de gas en los últimos meses antes de estrellarse.