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Supernovas extremas

La mayoría de las estrellas mueren de formas predecibles, pero cada vez se conocen más supernovas extrañas que desafían las ideas tradicionales.

KENN BROWN, MONDOLITHIC STUDIOS

En síntesis

Las recientes observaciones de algunas explosiones atípicas han demostrado que las estrellas pueden morir de formas más diversas de lo que se pensaba.

A veces, la estrella anuncia su muerte expulsando capas de gas poco antes de estallar. Otras, el objeto que se forma al colapsar el núcleo emite un chorro de materia que destruye la estrella con más energía que una supernova normal.

El estudio de estas y otras muertes extremas servirá para determinar si son distintas manifestaciones de un mismo fenómeno y para responder cuestiones fundamentales sobre la vida y muerte de las estrellas.

El 9 de septiembre de 2018, un telescopio robótico realizaba su observación rutinaria del cielo nocturno cuando detectó lo que parecía una nueva estrella. En pocas horas, la «estrella» se volvió 10 veces más brillante, lo que generó una alerta en un programa informático para detectar eventos celestes inusuales que yo misma había escrito. En California era de noche y yo dormía, pero mis colaboradores del otro lado del mundo reaccionaron enseguida al ver el aviso. Doce horas después, habíamos reunido suficientes datos de telescopios terrestres y espaciales para confirmar que se trataba de la explosión de una estrella —una supernova— en una galaxia lejana. Sin embargo, no era una supernova cualquiera.

Aunando los datos de distintos telescopios, concluimos que la estrella, tras brillar durante millones de años, había hecho algo sorprendente y misterioso: formó una envoltura a su alrededor al expulsar bruscamente capas de gas de su superficie. Unos días o una semana más tarde, la estrella explotó, y los escombros chocaron con la envoltura, provocando un destello de luz efímero y muy intenso. El cataclismo se produjo en una galaxia distante (la luz tardó casi mil millones de años en llegar a la Tierra), así que era demasiado tenue para apreciarlo a simple vista, pero lo bastante brillante para nuestros observatorios. Escudriñando datos telescópicos previos, logramos detectar la estrella en el momento en que se desprendía de los gases, dos semanas antes de estallar, cuando brillaba cien veces menos que la propia explosión.

Ese y otros hallazgos recientes han demostrado que las estrellas pueden morir de formas inesperadamente diversas. En ocasiones, el colapso del núcleo de una estrella masiva da lugar a un remanente estelar activo, el cual expulsa un chorro de material que viaja a velocidades ultrarrelativistas y que puede destruir el astro con más energía que una supernova normal. Otras veces, una estrella se despoja de buena parte de sus gases en una serie de erupciones violentas durante los últimos días o años de su vida. Estas muertes extremas no parecen frecuentes, pero el mero hecho de que ocurran revela que aún ignoramos muchos aspectos básicos sobre la vida y la muerte de las estrellas.

Mis colaboradores y yo estamos recopilando una colección de finales estelares exóticos que desafían los supuestos tradicionales. Empezamos a poder plantear y responder algunas preguntas fundamentales: ¿qué factores determinan cómo muere una estrella? ¿Por qué algunas estrellas terminan su vida con violentos chorros o erupciones, mientras que otras simplemente explotan?

Una nueva estrella

La historia del nacimiento, vida y muerte de una estrella viene marcada por la competición entre dos fuerzas. Las estrellas se forman en nubes interestelares de hidrógeno gaseoso, cuando la gravedad que atrae una parte de la nube hacia dentro supera el empuje en sentido contrario de los campos magnéticos y las partículas de gas que se mueven a grandes velocidades. A medida que el fragmento de nube colapsa, su densidad aumenta 20 órdenes de magnitud y su temperatura sube millones de grados, hasta alcanzar valores lo bastante elevados para que los núcleos de hidrógeno choquen y se unan en núcleos de helio. Entonces comienza la fusión y nace una nueva estrella.

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