Espacio: supernovas


Ciencia

Los nuevos misterios de la supernova SN 1987A

Treinta años después de su explosión, la supernova más cercana a la Tierra sigue planteando dudas a los científicos

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Imagen de la supernova SN 1987A, en la Gran Nube de Magallanes – ArchivoJOSÉ MANUEL NIEVES – @josemnieves05/03/2017 20:00h – Actualizado: 06/03/2017 10:38h.Guardado en: Ciencia

El 23 de febrero de 1987, una supergigante azul llamada Sanduleak -69º 202 estalló como supernova en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia satélite de nuestra Vía Láctea, a 169.000 años luz de distancia. El evento fue bautizado como SN 1987A, y fue la primera supernova desde el año 1604 distinguible a simple vista desde la Tierra.

Se trata, sin duda alguna, de un objeto único ya que, debido a su proximidad, se ha convertido en la supernova mejor estudiada en toda la Edad Moderna. Ahora, treinta años después del estallido, los científicos están en condiciones de detallar conbastante exactitud lo que le sucedió a la estrellaSanduleak -69º 202. Y también de decir, comparando la luz que nos llega de 1987A con la de otras supernovas lejanas, cuál es la historia de sus estrellas progenitoras. Sin embargo, no todos los misterios que rodean a SN 1987A han podido ser resueltos.

El fogonazo de luz de 1987A fue precedido por una ráfaga de neutrinos que llegaron a la Tierra tres horas antes que la propia luz de la explosión, que iluminó profusamente tres anillos de gas que rodeaban a la supernova. Los dos anillos exteriores son más débiles y distantes, pero el interior, el más cercano a la estrella, es grueso y denso, con un diámetro aproximado de un año luz. Los tres anillos están hechos de materiales emitidos por la propia estrella, que empezó a experimentar pulsaciones en sus capas más externas decenas de miles de años antes de explotar, toda una «ventana temporal» que nos permite estudiar el comportamiento de la estrella en el periodo anterior a su destrucción.

Tras el primer destello de luz de la supernova, los anillos se desvanecieron, aunque el más interior de los tres volvió a iluminarse cuando la onda de choque de la explosión lo alcanzó en el año 2001, provocando su calentamiento y la emisión de una gran cantidad de rayos X, que pudieron ser detectados por el Observatorio Chandra, de la NASA. El anillo siguió brillando hasta el año 2013, y a partír de ahí se fue desvaneciendo como consecuencia del «efecto de triturado» de la onda expansiva, que lo golpeó a más de 1.800 km/s.

La cuestión es que no todo el anillo se desvanece al mismo tiempo, sino que lo hace de manera desigual, algo que lleva años intrigando a los investigadores. ¿Es el propio anillo el que no es regular o es que la explosión de la supernova fue asimétrica? Para Kari Frank, de la Penn State University, que ha llevado a cabo las observaciones más recientes de 1987A con el Observatorio Chandra, si el anillo estaba desequilibrado en origen, podría significar que Sanduleak -69º 202 formaba parte de un sistema binario, es decir, que tenía una compañera invisible pero cuya gravedad estaba influyendo en la geometría del anillo. No lo sabemos todavía

El pulsar perdido

Otra cuestión intrigante es averiguar qué es exactamente lo que la supernova dejó tras de sídespués de la explosión. Sanduleak -69º 202 tenía, antes de estallar, una masa 20 veces mayor que la de nuestro Sol, y tras convertirse en supernova podría haber dejado una densa estrella de neutronesen rápida rotación (esto es, un pulsar) cuando su núcleo se colapsó y emitió la primera ráfaga de neutrinos. Sin embargo, los astrónomos no han encontrado hasta ahora evidencia alguna de la existencia de ese supuesto pulsar.

«La razón más probable de que no hayamos visto nada todavía -explica Frank- es que hay aún un montón de gas frío y de polvo muy cerca del anillo». Un gas que estáría actuando igual que un espesobanco de niebla, bloqueando las emisiones del pulsar y haciéndolo invisible a nuestros instrumentos. Sin embargo, ya que esa niebla se está disipando junto con los demás restos de la supernova, no hay más que esperar a que se diluyapor completo para que revele, si es que existe, el pulsar que esconde en su interior. Algo que, según Frank, sucederá durante los próximos 30 años.

Los restos de una supernova se caracterizan por la enorme cantidad de polvo arrojado por la estrella al espacio interestelar. Un polvo que se enfría poco a poco y que contiene elementos como carbono, oxígeno, nitrógeno, silicio y hierro, todos ellos forjados en el interior de la estrella muerta y que servirán, eventualmente, como «materia prima» para la formación de una nueva generación de estrellas, planetas, e incluso vida.

Por lo tanto, los próximos treinta años serán, como lo han sido ya las tres décadas transcurridas desde la explosión, un nuevo periodo de aprendizaje y datos sorprendentes. SN 1987A tiene aún muchossecretos guardados y, para Frank, nos depara aúnmás de una sorpresa. Por ejemplo, la onda de choque, una vez superado el anillo interior, empezará a moverse por el espacio en nuevos territorios. «¿Qué encontraremos allí? -se pregunta el científico-. Sea lo que sea, estamos a punto de averiguarlo«.

http://www.abc.es/ciencia/abci-nuevos-misterios-supernova-1987a-201703052000_noticia.html

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Observan por primera vez una supernova recién nacida

Astrónomos han detectado la luz que liberó tan solo tres horas después de estallar, lo que ha permitido deducir qué ocurrió en la estrella antes de morir de forma tan dramática

<img title="supernova-kvSD–620×349@abc.JPG" class="alignnone size-.ES Madrid13/02/2017 21:04h – Actualizado: 14/02/2017 09:37h.Guardado en: Ciencia

Las supernovas son explosiones espectaculares que ocurren en las profundidades del espacio. Emiten tanta energía y tanta luz que, donde antes no veíamos nada a simple vista, puede aparecer de repente un nuevo punto brillante en la bóveda celeste, como si una nueva estrella hubiera nacido (de ahí el término de «nova»). Pero nada más lejos de la realidad. De hecho, se cree que las supernovasocurren cuando las estrellas más gigantescas mueren y son engullidas por su propia gravedad. Y otras veces, cuando algún miembro de una pareja de una estrella doble le roba el gas a su «hermana». El resultado en ambos casos es distinto, pero en general se caracteriza porque se produce una potente explosión capaz de desgarrar el cuerpo de las estrellas y de producir elementos químicos pesados en su camino.

Algo así ocurrió hace 160 millones de años en una galaxia «cercana» conocida como NGC 7610. Los telescopios captaron su luz el 6 de octubre de 2013 y, tal como han concluido los científicos, en un artículo publicado en Nature Physics este lunes, esta ha sido la primera observación de las etapas más tempranas de una supernova: apenas tres horas después de su gran explosión.

«Enseguida supimos que teníamos algo realmente único entre manos», dijo para AFP Ofer Yaron, primer autor del estudio e investigador en el Instituto Weizmann de Ciencia, en Israel. «Pudimos ver este evento cuando era muy joven».

El evento en cuestión ha recibido el nombre de supernova SN 2013fs. Y su interés reside en que promete averiguar un poco más sobre las primeras etapas de las supernovas y, por lo tanto, sobre lo que ocurre en las estrellas masivas justo antes de morir de una forma tan dramática.

El fin de una supergigante roja

Los datos han mostrado que la explosión de una estrella supergigante roja causó una supernova de tipo II, las más comunes de las supernovas. Según concluyeron los científicos, la estrella quedó rodeada por un disco de material un año antes de explotar. Después, en el acto final, la estrella perdió importantes cantidades de gas y de masa antes de comenzar su colapso.

El problema es que no se puede saber dónde ni cuándo se producirá una explosión de supernova, así que lo más habitual es detectarlas cuando ya han evolucionado y se han dispersado. Hasta este lunes, se consideraba como supernova reciente a aquella detectada una semana después de su explosión (eso sin contar con la antigüedad de la luz, emitida millones de años antes). Tal como dijo Yaron, lo habitual es que se pueda observar las supernovas durante cerca de un año, aunque el pico de brillo se extinga pasados unos días o semanas.

En esta ocasión, la luz de SN 2013fs fue captada por el Observatorio Palomar en California (Estados Unidos), que barre el cielo de forma automática y constante en busca de eventos astrofísicos. Pronto, científicos de todo el mundo observaron la supernova. El Observatorio W.M Keck de Hawaii, (Estados Unidos) analizó la intensidad de su luz, y el satélite Swift, de la NASA, barrió la zona en busca de luz ultravioleta y rayos X.

Ofer Yaron y sus colegas pusieron todas las piezas juntas y reconstruyeron los últimos momentos de la estrella. Gracias a eso, pudieron averiguar que antes de morir la estrella estuvo expulsando al espacio importantes capas de material, lo que sugiere, en opinión de los autores, que este tipo de fenómenos es habitual en la explosión de estrellas masivas.

Yaron ha exlicado que, si las estrellas masivas son inestables meses antes de morir, su estructura podría ser diferente a lo que se pensaba. Y por eso este estudio podría tener implicaciones a la hora de entender estos procesos, y quizás más adelante poder predecirlos.

http://www.abc.es/ciencia/abci-observan-primera-supernova-recien-nacida-201702132104_noticia.html

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Ofer Yaron

Artist illustration of the supernova SN 2013fs, located in a nearby galaxy.

Talk about going out with a bang. Stars that are about 10 times more massive than the Sun tend to die in colossal explosions called supernovae.

Scientists aren’t sure why or how these stars detonate near the end of their lives, but recent observations of a six-hour-old supernova—the youngest ever observed—are shedding light on the star’s final moments. The results were published Monday in Nature Physics.

Going nova

Stars are essentially fusion reactors. Young stars combine hydrogen into heavier elements, like helium, within their cores. As the star ages, fusion produces heavier and heavier elements until an iron core develops. As the star runs out of hydrogen fuel and its core gets heavier and heavier, it collapses in on itself, triggering what’s called a type II supernova.

But what exactly happens in those final moments remains a mystery, because stars in their death throes are a rare sight. «Statistically, it is very likely that not even a single star that is within 1 [year] of explosion currently exists in our Galaxy,» writes astrophysicist Norbert Langer in a commentary about the new supernova observations.

Scientists have found that in some rare types of supernovae, the star erupts gaseous material into its outer layers before it collapses. But it hasn’t been clear whether this process is normal for more common types of supernova. By the time scientists typically discover a star that’s exploded, the supernova is several days old—by then the explosion has swept away the outer shell of material and any the clues it contained.

A supernova is born

On October 6, 2013, an automated sky survey at California’s Intermediate Palomar Transient Factory (iPTF) detected SN 2013fs—located 160 million light years away in a nearby galaxy—just three hours after the blast. Within hours of the first detection, scientists at other observatories jumped at the rare opportunity to study a newborn supernova, turning their telescopes toward the exploding star to measure its emissions.

Their observations showed that the star had been a red supergiant, and that the type II supernova exploded outward at maximum speeds of about 224,000 miles per hour.

They also found that, before the explosion, the star had been encircled in a disk of material that it ejected in the year leading up to its fiery demise. The results confirm that type II supernovae—the most common type of supernova, making up about 50 percent of all exploding stars—form these shells of gas before they explode.

«It’s as if the star ‘knows’ its life is ending soon, and is puffing material at an enhanced rate during the final breaths,» says Ofer Yaron, study co-author and astrophysicist at the Weizmann Institute of Science in Israel.

As shockwaves exploded out of the star, they ionized the material in the shell of gas, allowing instruments on Earth to see what encircled the red supergiant. The spectra revealed oxygen VI in the contents, a highly ionized state of oxygen that hadn’t previously been detected in supernova spectra, says Yaron. «That’s because we caught this event when extremely young and hot.»

The researchers think that in its final days, the star spewed out lots of material, losing mass rapidly before the core collapse. They suspect this mass ejection may destabilize the star, leading to the core collapse and supernova. This would mean that the structure of an exploding star is different from what physicists had assumed before. However, they’re still trying to explain why the star shed so much mass in its final days and years.

Future telescopes may be able to help. The Zwicky Transient Factory, which will replace the iPTF later this year, will be able to survey about 10 times more of the night sky than its predecessor. And a space telescope called ULTRASAT, proposed by the Weizmann Institute and Caltech, aims to detect the first UV signals of a supernova, catching them just minutes after the blast. If the mission gets support, it would «uncover a whole new phase of [supernova] exploration and study,» says Yaron.

Confined dense circumstellar material surrounding a regular type II supernova

O. Yaron, D. A. Perley, A. Gal-Yam, J. H. Groh, A. Horesh, E. O. Ofek, S. R. Kulkarni, J. Sollerman, C. Fransson, A. Rubin, P. Szabo, N. Sapir, F. Taddia, S. B. Cenko, S. Valenti, I. Arcavi, D. A. Howell, M. M. Kasliwal, P. M. Vreeswijk, D. Khazov, O. D. Fox, Y. Cao,O. Gnat, P. L. Kelly, P. E. Nugent et al

.AffiliationsContributionsCorresponding authorNature Physics (2017)
http://www.nature.com/nphys/journal/vaop/ncurrent/full/nphys4025.html

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SN 1006 fue una supernova acaecida a principios del año 1006.1 de mayo de 1006 , ampliamente observada desde distintos lugares de la Tierra. Ha sido el suceso estelar de mayor magnitud visual registrado en la historia, con una magnitud de -7.5

Restos de la supernova SN1006, no estudiada en esta investigación – NASA/NRAO/MIDDLEBURY COLLEGEABC

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SN 1054 (la supernova del Cangrejo) es unasupernova que fue ampliamente vista en la Tierra en el año 1054. Según astrónomoschinos y árabes, fue notoria a la luz del día durante 23 jornadas y visible 653 noches, a partir del 4 de julio. Posiblemente se trató de una supernova tipo II.

La Nebulosa del Cangrejo está formada por los restos de una supernova ya dispersada- NASA, ESA, J. Hester and A. Loll (Arizona State University)
El remanente de supernova de SN 1054, constituido por los desechos expulsados durante la explosión, se llama nebulosa del Cangrejo. Está situada en una zona cercana a la estrella ζ Tauri. Alberga en su interior los residuos compactos de la estrella que explotó, un púlsar, llamado pulsar del Cangrejo (o PSR B0531+21). Esta nebulosa y el pulsar que contiene forman la estructura astronómica más estudiada fuera del sistema solar, entre otras cosas porque es una de las raras supernovas en las que la fecha de la explosión es perfectamente conocida, y que estos dos objetos se encuentran entre los más brillantes de sus respectivas categorías. Por estos motivos, y a causa del papel importante que ha tenido en la época moderna, SN 1054 es lasupernova histórica más célebre de la historia de la astronomía.

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