ESPECIALES

Cuando ya creíamos que conocíamos todos los tipos de supernova un nuevo evento ocurrido hace un tiempo hace replantear a los astrofísicos que quizás haya eventos de supernova más extraños que los conocidos. Algunos tipos de supernovas se utilizan para medir distancias cosmológicas con lo que este descubrimiento podría afectar a nuestro entendimiento de la evolución del universo y la naturaleza de la energía oscura. Nuestro nuevo colaborador Juan Antonio Bernedo nos introduce en este nuevo tipo de fenómeno.

La supernova, descubierta el 24 de abril de 2003 en una galaxia joven con formación estelar. A la izquierda, la galaxia antes de la explosión; a la derecha, ya aparece la supernova SNLS-03D3bb.

Hasta ahora se creía que todas las supernovas de tipo 1a tenían el mismo brillo intrínseco, puesto que explotaban con la misma cantidad de materia, pero ahora se ha descubierto una supernova que es el doble de brillante que las otras de tipo 1a. El problema principal es que estas supernovas se utilizan como patrones de medida a galaxias lejanas y últimamente se han utilizado para el cálculo de la «energía oscura» necesaria para acelerar la expansión del Universo.
El grupo de científicos agrupados en SNLS (Supernova Legacy Survey) ha deducido de su descubrimiento que puede haber varias clases de supernovas dentro del tipo 1a. Esta nueva supernova tiene el doble de brillo de lo habitual, pero tiene mucha menos energía cinética y parece tener una masa mayor que el prototipo 1a.
Hay que recordar que los estudios que propugnan la aceleración de la expansión acelerada del Universo, y la necesidad de la «energía oscura», se basan en la fiabilidad de las supernovas de tipo 1a como lámparas patrón de brillo invariable. Esta uniformidad se piensa que se debe a que las explosiones se producen en enanas blancas, cuando acumulan suficiente materia para llegar al límite de Chandrasekhar, que es de 1.4 masas solares. La supernova descubierta está por encima de esa cantidad y hace replantearse todo el método deductivo.
Las supernovas se clasifican según su espectro: el tipo 1a no tiene líneas de hidrógeno, pero tiene líneas de silicio. Las enanas blancas progenitoras de estas supernovas tienen típicamente 2/3 la masa del Sol, y acretan materia robada a una compañera binaria, hasta el límite de Chandrasekhar. La presión acumulada causa que el carbono y oxígeno del centro de estas estrellas se fundan, produciendo elementos tan pesados como el níquel, desencadenando la explosión de la estrella.
Hay algunas variantes, pero son relativamente menores: las más brillantes son más lentas en llegar hasta el brillo máximo y en apagarse después, pero su curva de luz corregida parece adaptarse a las demás. Las diferencias de brillo pueden deberse a distintas proporciones de carbono y oxígeno y producen distintas cantidades de níquel al final. Las curvas de luz visible e infrarrojo cercano corresponden a la degeneración radioactiva del níquel en cobalto y luego, en hierro. Las diferencias de brillo podrían achacarse también a la asimetría de la explosión y dependerían del ángulo en que la vemos.
Pero ninguna de estas diferencias es capaz de explicar el brillo tan intenso de la supernova en cuestión, que además expulsó su masa con una energía cinética más baja de lo habitual, lo que suele suceder en estrellas más masivas.
La conclusión lógica parece ser que la supernova SNLS-03D3bb acretó materia por encima del límite de Chandrasekhar, en concreto, un 50% más. El problema es cómo una estrella puede saltarse ese límite, y como explicación se propone que esa estrella tenga una rotación muy rápida, o que en vez de una enana blanca sean dos, que hayan colisionado.
Puesto que este tipo de casos de enanas blancas binarias parecen ser más abundantes en las galaxias primitivas, la probabilidad de una supernova tipo 1a en ellas es más alta, por lo que pudiera ocurrir que los casos observados en galaxias lejanas y que sirvieron para calcular la aceleración de la expansión del Universo no sirvan y haya que rehacer los cálculos. Nuevos modelos 2D y 3D de explosiones de supernovas de tipo 1a están siendo estudiados en el Berkeley Lab, dependiente del departamento de Energía de Estados Unidos.

Fuente: Nature, 21 de septiembre de 2006
Referencias:
Keck Observatory.
Supernova Legacy Survey.
Berkeley Lab.
Supernovas en Wikipedia.

Juan Antonio Bernedo es ingeniero superior industrial. Es uno de los socios más antiguos de la agrupación astronómica de Madrid donde ha sido editor del Boletín «Neomenia» que la asociación publica periódicamente. A día de hoy mantiene una sección (el kiosko del astrónomo) en dicho boletín donde difunde noticias sobre astronomía y ciencia. Ocupa el cargo de Jefe Técnico en el Planetario de Madrid desde su fundación, donde ha creado y participado en numerosos programas de planetario exhibidos con éxito de público. Gran divulgador de la astronomía es además profesor en el curso de introducción a la astronomía y astrofísica que todos los años organiza el planetario de Madrid.