Niña de 10 años descubre una supernova

La Royal Astronomical Society de Canadá anunció el descubrimiento de una supernova realizado por una astrónoma aficionada de sólo diez años de edad, la persona más joven en hacer este tipo de descubrimiento.

La Supernova 2010lt. Crédito: Dave Lane

Una niña canadiense de 10 años ha descubierto una supernova, convirtiéndose en la persona más joven que ha encontrado una explosión estelar. La Royal Astronomical Society de Canadá anunció el descubrimiento realizado por Kathryn Aurora Gray de Fredericton, Nuevo Brunswick, quien fue asistida por los astrónomos Paul Gray y David Lane. La Supernova 2010lt tiene magnitud 17 en la galaxia UGC 3378, en la constelación de Camelopardalis (la jirafa), según se informa en el Telegrama Electrónico 2618 de la IAU. La galaxia fue fotografiada en la víspera de Año Nuevo, y la supernova fue descubierta el 2 de enero 2011 por Kathryn y su padre Paul.

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Encuentran 'esquirlas' de supernova en un meteorito

Han sido identificados los rastros de una antigua supernova en un meteorito, explicando las curiosas huellas químicas que se encuentran en la roca.

La Nebulosa del Cangrejo (NGC 1952) es una de
las remanentes de supernova más conocidas.

Cromo-54 es la sustancia química cósmica que ha caído bajo el escrutinio del cosmoquímico Nicolas Dauphas de la Universidad de Chicago y sus colegas, que se encuentra que varía de un planeta y meteorito a otro. Esto fue inesperado, ya que se cree que todos los elementos fueron bien repartidos en la nube de gas y polvo que colapsó para formar el Sistema Solar.

"Era una sopa muy bien mezclada", dice el profesor Bradley Meyer de la Universidad de Clemson, quien no participó en el nuevo estudio. "Pero parece que algunos de los componentes que habían ahí no quedaron completamente homogeneizados, y eso es un resultado bastante interesante".

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Viendo una explosión estelar en 3D

Astrónomos han obtenido por primera vez una visión tridimensional de la distribución del material interno expulsado por una estrella que estalló recientemente. De acuerdo a los resultados, la explosión original no sólo fue poderosa, sino que se concentró más hacia una dirección. Esto es un fuerte indicio de que la supernova debe haber sido muy turbulenta, reforzando los modelos computacionales más recientes.

Impresión artística de SN 1987A.

A diferencia del Sol, que morirá de forma más bien tranquila, las estrellas masivas que llegan al final de sus cortas vidas explotan como supernovas, arrojando una amplia cantidad de material. Dentro de esta clase, la supernova 1987A (SN 1987A), ubicada relativamente cerca, en la Gran Nube de Magallanes, ocupa un lugar muy especial. Detectada en 1987, SN 1987A fue la primera supernova observada a simple vista en 383 años y debido a su relativa cercanía, los astrónomos pudieron estudiar la explosión de una estrella masiva y sus secuelas con más detalle que nunca. Por eso no es extraño que pocos eventos en la astronomía moderna hayan sido recibidos por los científicos con tanto entusiasmo como éste.

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El origen de las explosiones cósmicas sigue siendo un misterio

Cuando una estrella explota como una supernova, es tan brillante que puede verse desde millones de años-luz de distancia. Una variedad especial de supernova -el tipo Ia- se comporta de manera tan predecible que es utilizada por los astrónomos para medir la expansión del Universo. El descubrimiento de la energía oscura y de la aceleración del Universo modificaron nuestra comprensión del cosmos. Sin embargo, el origen de estas supernovas, que han demostrado ser tan útiles, sigue siendo desconocido.

Esta imagen muestra la gigantesca Galaxia del Molinete (M101)
con un detalle sin precedentes. Los astrónomos han buscado
en galaxias como esta los progenitores de supernovas de tipo
Ia, pero su búsqueda ha resultado infructuosa.

"La cuestión de qué causa una supernova Tipo Ia es uno de los grandes misterios sin resolver en la astronomía", dice Rosanne Di Stefano del Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica (CfA). Su trabajo ha sido aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal.

Los astrónomos tienen fuertes evidencias de que las supernovas Tipo Ia proceden de la exploción de remanentes estelares llamados enanas blancas. Para detonar, la enana blanca debe ganar la masa hasta que alcance un punto límite y ya no pueda sostenerse.

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Supernova dispara una 'bala' cósmica

Esta imagen de Chandra muestra a N49 y la 'bala' eyectada.

Las explosiones de supernova se consideran uno de los fenómenos más violentos que tienen lugar en el Universo. Suceden cuando las estrellas masivas llegan al final de su ciclo de fusión y agotan su suministro de hidrógeno. Al explotar producen tanta energía que su luz brilla brevemente más que una galaxia entera, y son vistas desde la Tierra. Estos violentos eventos dejan atrás unas estructuras llamadas remanentes, y estudios recientes sobre su formación han puesto de manifiesto la existencia de estructuras cósmicas similares a balas escapando a toda velocidad de estos remanentes.

Lo interesante es ver en esta nueva imagen cómo son arrojados los restos de las supernovas. La foto fue obtenida mediante el famoso Observatorio Chandra de rayos-X, uno de los cuatro instrumentos construidos por la NASA para su programa de Grandes Observatorios. El telescopio es muy adecuado para realizar investigaciones en estas longitudes de onda, y la cantidad de detalles que vemos en esta imagen ha hecho reconsiderar a algunos expertos los conocimientos básicos que tenían sobre el remanente de supernova N49. Esta estructura se encuentra relativamente cerca, en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia satélite de la Vía Láctea.

La orientación de la bala está perfectamente alineada con un repetidor de rayos gamma suaves (SGR). Este último es un objeto que emite en longitudes de onda de rayos gamma y en rayos-X del espectro electromagnético. Como su nombre indica, lo hace a intervalos regulares. Explicar los SGRs nunca fue fácil, pero la mayoría de los astrónomos aceptan ahora que en realidad son estrellas de neutrones, que aparecieron poco después del colapso de una estrella masiva. A raíz de las explosiones de supernovas, en la que una estrella masiva colapsa sobre sí misma, y arroja las capas externas de su atmósfera, producen objetos como agujeros negros, púlsares, estrellas de neutrones y otros.

Pero las nuevas observaciones del Observatorio Chandra parecen indicar que el SGR de esta foto, la fuente puntual (point source en la imagen), en realidad no se encuentra dentro del remanente de supernova. Un grupo de expertos explicó durante la 216ª sesión de la Sociedad Astronómica Americana (AAS 2010), celebrada en Miami, Florida, que esta gran cantidad de gas que se encuentra situada frente a la SGR puede implicar que el objeto se encuentre más allá del remanente de supernova. Su aparente inclusión en la formación más grande podría verse favorecida por el hecho de que se proyecta a lo largo de nuestra línea de visión, lo que llevó a los astrónomos a creer que se encontraba en el interior del remanente. Sin embargo, se necesitan más estudios antes de que la idea puede ser verificada.

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Una nueva clase de supernova revelada por su muerte

Dos tenues supernovas distintas a cualquier otra explosión estelar antes observada, pueden haber estallado de la misma forma, o pueden ser diferentes entre sí, pero en cualquier caso están haciendo colapsar las categorías que distinguen un tipo de muerte estelar de otro.

Esta fotografía en rayos X muestra a "Cassiopeia A",
el remanente de supernova más joven en la Vía Láctea.

Las supernovas son violentas explosiones que marcan la muerte de las estrellas, y los científicos creen que tales estrellas estallan básicamente de dos formas. El núcleo de una estrella de al menos ocho veces la masa del Sol colapsa violentamente y se desprende de su envoltura exterior, o una pequeña y vieja estrella enana blanca absorbe material de una compañera cercana hasta que crece demasiado y estalla.

Pero al menos una de las dos supernovas recién encontradas parece haber roto estos moldes.

Una de las supernovas en cuestión es SN 2005E. Es inusualmente débil y se apaga rápidamente, pero también tiene propiedades comúnmente asociadas con el método del colapso de núcleo de una supernova, tal como carecer de hidrógeno y silicio en su espectro de luz. Tales supernovas, conocidas como de Tipo 1b, se cree que son el resultado del colapso de una estrella que ha perdido su envoltura de hidrógeno.

No obstante, SN 2005E tuvo lugar en el halo de una galaxia aislada conocida como NGC 1032, que ya no soporta formación estelar. Fuera de las galaxias de formación estelar, las estrellas normalmente no son lo bastante masivas para soportar el colapso del núcleo.

"No encontramos trazas de formación estelar", dice el investigador del estudio Hagai Perets del Centro para Astrofísica de de la Universidad de Harvard. "Esto es básicamente lo raro en esta supernova".

Perets y sus colegas defienden que SN 2005E debe haber tenido lugar cuando una estrella enana blanca 'robó' material rico en helio de una estrella cercana, y estalló parcialmente, como indican algunos modelos que es posible. La quema de helio explicaría por qué 2005E era extremadamente rica en calcio, algo que normalmente no se ve en las supernovas de Tipo 1b.

Los investigadores estiman que 2005E expulsó aproximadamente un tercio de una masa solar cuando estalló, que es mucho menos que las supernovas de la variedad de colapso de núcleo o del tipo enana blanca normal. Casi la mitad del material era calcio.

Los actuales modelos no pueden explicar todas las inusuales características de la supernova, pero Perets dijo a Space.com que si tienen lugar explosiones parciales de las enanas blancas, esto podría explicar un número de desconcertantes hechos en la astronomía, tales como por qué algunas estrellas y polvo intergaláctico son tan ricas en calcio y posiblemente incluso los misteriosos rayos gamma que los investigadores han propuesto que podrían proceder de la materia oscura.

La segunda supernova encontrada, SN 2005cz, también era relativamente débil y rica en calcio para un Tipo 1b.

Pero basándose en el patrón de luz emitido, investigadores japoneses defienden que debe ser el resultado del colapso del núcleo de la forma convencional. Proponen que una estrella de 10 a 12 veces la masa del Sol pierde su envoltura de hidrógeno hacia una compañera binaria antes de estallar.

De acuerdo con los investigadores, el modelo indica que tales estrellas de baja masa producirían la proporción adecuada de calcio a oxígeno visto en la supernova.

"Podemos explicarlo en el contexto del escenario de colapso tradicional del núcleo", dice Koji Kawabata del Centro de Ciencia Astrofísica de Hiroshima.

Un posible problema con esta interpretación es que 2005cz tuvo lugar en una galaxia elíptica, NGC 4589, donde las estrellas de suficiente masa para el colapso del núcleo normalmente serían raras. Los investigadores citan evidencias de que la galaxia muestra signos de reciente formación estelar.

Perets dijo que él y sus colegas no encontraron evidencias de formación estelar cerca de 2005cz. Dijo que la supernova es más probable que se deba a una estrella enana blanca en explosión, como 2005E.

Para reforzar su argumento, Perets y sus colegas identificaron un total de ocho supernovas que encajan con las propiedades generales de 2005E, incluyendo su debilidad y alto contenido en calcio, y 2005cz es una de ellas.

"Me sorprendería si 2005cz resultara deberse al colapso del núcleo debido a la distribución estadística del grupo de ocho", dice David Branch, astrofísico de la Universidad de Oklahoma en Norman, quien no estuvo implicado en ninguno de los estudios.

Branch dice que la explicación de la enana blanca está probablemente en el buen camino.

"Realmente no podemos decidirlo ahora", comenta. "Lo principal es que estimulará el avance observacional y en modelos, debido que la gente querrá llegar al fondo de esto".

Los nuevos resultados son publicados en la revista Nature.

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La muerte de una estrella en tres dimensiones

Investigadores del Instituto Max Planck han logrado reproducir por primera vez las asimetrías y macizos de hierro en rápida evolución de supernovas observadas en complejas simulaciones por ordenador en tres dimensiones. Para este fin, siguieron constantemente y con éxito la explosión en sus modelos desde algunos milisegundos después del inicio de la explosión a la muerte de la estrella varias horas más tarde.

Simulación tridimensional de una explosión cerca de 0,5
segundos después de encenderse el núcleo. El halo azul
es la onda de choque, de un radio medio de 1.900 km.

Las estrellas masivas terminan sus vidas en explosiones gigantescas, conocidas como supernovas, que pueden llegar a ser -por un corto tiempo- más brillantes que una galaxia entera, que se compone de miles de millones de estrellas. Aunque las supernovas han sido estudiadas teóricamente mediante modelos informáticos durante varias décadas, los procesos físicos que suceden durante estas explosiones son tan complejos que hasta ahora los astrofísicos sólo podían simular algunas partes del proceso y, hasta ahora, sólo en una o dos dimensiones. Investigadores del Instituto Max Planck para Astrofísica en Garching han llevado a cabo la primera simulación por computadora completamente tridimensional del colapso del núcleo de una supernova durante un plazo de horas después del inicio de la explosión. Así, podrían responder a la pregunta de cómo las asimetrías iniciales, las cuales emergen de la profundidad del denso núcleo durante las primeras etapas de la explosión, se pliegan en inhomogeneidades observables durante la explosión de supernova.

Si bien la gran energía del estallido hace que estas explosiones estelares sean visibles desde lejanos lugares del Universo, son relativamente raras. En una galaxia del tamaño de nuestra Vía Láctea, en promedio sólo una supernova se produce cada 50 años. Hace unos veinte años, una supernova podía verse incluso a simple vista: SN 1987A en la Nebulosa de la Tarántula en la Gran Nube de Magallanes, nuestra galaxia vecina. Esta proximidad relativa -'sólo' unos 170.000 años luz de distancia- permitió muchas observaciones detalladas en diferentes rangos de longitud de onda a lo largo de semanas e incluso meses. SN 1987A resultó ser una supernova por colapso de núcleo, evento nombrado como Tipo II. Se produce cuando una estrella masiva, que es por lo menos nueve veces más pesada que el Sol, ha quemado casi todo su combustible. El motor de fusión en el centro de la estrella comienza a 'tartamudear', provocando un colapso interno y por lo tanto una violenta explosión de la estrella. En el caso de SN 1987A la estrella tenía aproximadamente 20 masas solares cuando nació.

SN 1987A es probablemente la supernova mejor estudiada y sigue siendo un gran desafío el poder desarrollar y perfeccionar los modelos de lo que estaba sucediendo dentro de la moribunda estrella para producir la emisión de radiación. Uno de los asombrosos e inesperados descubrimientos en SN 1987A y muchas supernovas posteriores fue el hecho de que el níquel y el hierro -elementos pesados que se forman cerca del centro de la explosión- se mezclan hacia fuera en grandes montículos en el depósito de hidrógeno de la perturbada estrella. Fueron observadas 'balas' de níquel que se propagan a velocidades de miles de kilómetros por segundo, mucho más rápido que el hidrógeno que lo rodea y mucho más rápido que lo predicho por simples cálculos hidrodinámicos en una dimensión, es decir, estudiando sólo el perfil radial desde el centro hacia fuera.

De hecho, resultó que la evolución del brillo (la llamada curva de luz) de SN 1987A y de las supernovas de colapso de núcleo similares sólo puede ser entendida si grandes cantidades de material pesado del núcleo (en particular níquel radiactivo) son mezcladas en el exterior en la envoltura estelar, y los elementos ligeros (hidrógeno y helio) son llevados hasta el interior del núcleo.

Los detalles de las explosiones de supernova son muy difíciles de simular, no sólo debido a la complejidad de los procesos físicos involucrados, sino también por la duración y el rango de las escalas -desde cientos de metros cerca del centro a decenas de millones de kilómetros, cerca de la superficie estelar- que necesitan ser resueltos en última instancia, en modelos de computadora en tres dimensiones (3D). Previamente se llevaron a cabo simulaciones en dos dimensiones (2D, es decir, con la supuesta simetría axial) que mostraron que efectivamente la estructura en capas esféricas de la estrella progenitora es destruida durante la explosión de supernova y que la mezcla a gran escala tiene lugar. Pero el mundo real es tridimensional y no todos los aspectos observacionales pueden ser reproducidos por los modelos 2D.

Los nuevos modelos de computadora del equipo del Instituto Max Planck pueden ahora, por primera vez, simular la explosión completa en tres dimensiones, desde los primeros milisegundos después de que la explosión se ha iniciado en el núcleo hasta un plazo de tres horas más tarde, cuando el estallido sale desde la estrella progenitora. "Encontramos una divergencia importante de nuestros modelos 3D en comparación con trabajos anteriores en 2D", dice Hammer Nicolay, el autor principal del artículo, "especialmente el crecimiento de la inestabilidad y la propagación de grupos diferentes. Estas no son sólo variaciones menores; este efecto determina la evolución a largo plazo y en última instancia el grado de mezcla y el aspecto observable de las supernovas por colapso de núcleo".

Una estrella muere en 3D: estas instantáneas muestran la
mezcla de ciertos elementos en la explosión de supernova, 350
segundos después de la ignición del núcleo (imágenes
superiores) y 9.000 segundos después (cuadros inferiores). El
carbono está representado por el color verde, el oxígeno por
el rojo y el níquel por el azul.

En las simulaciones 3D, grupos de metales ricos tienen mayores velocidades que en 2D. Estas 'balas' se expanden mucho más rápidamente, alcanzando el material de las capas externas. "Con un simple modelo analítico podríamos demostrar que la geometría diferente de las balas, toroidal frente a casi esférica, puede explicar las diferencias observadas en nuestras simulaciones", explica el co-autor Thomas Janka. "Aunque creemos que las diferencias entre los modelos 2D y 3D que hemos encontrado son probablemente genéricas, muchas características dependerán en gran medida de la estructura de la estrella progenitora, la energía total y la asimetría inicial de la explosión".

"Esperamos que nuestros modelos, en comparación con las observaciones, nos ayudarán a entender cómo comienzan las explosiones estelares y lo que las causa", agrega Ewald Müller, el tercer autor del documento. La investigación de una variedad más amplia de estrellas progenitoras y de condiciones iniciales, será el centro de los futuros trabajos de simulación. En particular, un modelo detallado que reproduzca todas las características observacionales de SN 1987A sigue siendo un reto.

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"Súper Supernova": sistema estelar de enanas blancas excede el límite de masa

Un equipo internacional liderado por la Universidad de Yale ha medido, por primera vez, la masa de un tipo de supernova que se cree que pertenece a una subclase única y confirmaron que sobrepasa lo que se creía que era un límite superior de masa. Sus hallazgos podrían afectar a la forma en la que los cosmólogos miden la expansión del Universo.

Los cosmólogos usan las supernovas de Tipo Ia -las violentas explosiones de los núcleos muertos de estrellas conocidas como enanas blancas- como una especie de regla cósmica para medir distancias a las galaxias madre de las supernovas y, de esta forma, comprender la expansión pasada y futura del Universo y explorar la naturaleza de la energía oscura. Hasta hace poco, se pensaba que las enanas blancas no podían superar lo que se conoce como límite de Chandrasekhar, una masa crítica equivalente a 1,4 veces la masa del Sol, antes de estallar como supernova. Este límite uniforme es clave para medir las distancias a las supernovas y, por tanto, las galaxias que las contienen.

Desde 2003, se han descubierto cuatro supernovas que eran tan brillantes, que los cosmólogos se preguntaron si las enanas blancas habían superado el límite de Chandrasekhar. Estas supernovas se han conocido como supernovas "súper-Chandrasekhar".

Ahora, Richard Scalzo de Yale, como parte de una colaboración entre físicos estadounidenses y franceses conocida como Nearby Supernova Factory (Factoría de Supernovas Cercanas), ha medido la masa de la estrella enana blanca que terminó como una de estas extrañas supernovas, llamada SN 2007if, y confirmó que supera el límite de Chandrasekhar. También descubrió que la supernova inusualmente brillante no sólo tenía una masa central, sino además una cobertura de material que fue expulsado durante la explosión así como una envoltura alrededor del material pre-existente. El equipo espera que este descubrimiento proporcione un modelo estructural para comprender las demás supernovas masivas.

Usando observaciones de telescopios en Chile, Hawai y California, el equipo fue capaz de medir la masa de la estrella central, la cobertura y la envoltura de forma aislada, proporcionando la primera prueba concluyente de que el propio sistema sobrepasó el límite de Chandrasekhar. Hallaron que la estrella parece tener una masa de 2,1 veces la del Sol (más o menos un 10%), colocándola muy por encima del límite.

Ser capaces de medir las masas de todas las partes del sistema estelar, le dice a los físicos cómo puede haber evolucionado el sistema, un proceso del que actualmente se sabe poco. "Realmente no sabemos mucho sobre las estrellas que llevan a estas supernovas", dice Scalzo. "Queremos saber más sobre qué tipo de estrellas fueron, y cómo se formaron y evolucionaron con el tiempo".

Scalzo cree que hay una buena posibilidad de que SN 2007if fuese el resultado de la fusión de dos enanas blancas, en lugar de la explosión de una única enana blanca, y espera estudiar otras supernovas súper-Chandrasekhar para determinar si ellas también podrían haberse visto implicadas en una fusión de dos de estas estrellas.

Los teóricos siguen investigando cómo pueden existir estrellas con masas por encima del límite de Chandrasekhar, que se basa en un modelo de estrellas simplificado, sin colapsar bajo su propio peso. De cualquier manera, una subclase de supernovas gobernadas por una física diferente tendría un efecto drástico en la forma en que las usan los cosmólogos para medir la expansión del Universo.

"Se están usando las supernovas para hacer afirmaciones sobre el destino del Universo y nuestra teoría de la gravedad", comenta Scalzo. "Si nuestra comprensión de las supernovas cambia, podría impactar significativamente sobre nuestras teorías y predicciones".

Imagen: Los cosmólogos usan las supernovas de Tipo Ia, como la visible en la galaxia de esta ilustración, para explorar la expansión pasada y futura del Universo y la naturaleza de la energía oscura.

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¿Cuáles son los mayores riesgos extraterrestres a los que está expuesta la vida en la Tierra?

La Tierra está inmersa en un entorno hostil, a merced de variadas "fuerzas cósmicas", de las que poco resguardo poseemos.

Si miran al cielo nocturno, verán el espacio "infinito" salpicado de pequeños puntos luminosos. Un remanso de paz en las alturas. Pero esa serena imagen es una gran mentira. La Tierra está inmersa en un entorno hostil, a merced de las grandes fuerzas cósmicas. A su alrededor explotan estrellas, colisionan galaxias enteras y agujeros negros devoran cuanto encuentran a su paso.

El libro "Así terminará el mundo" (editorial Robinbook) explica que la destrucción de la Tierra es cuestión de tiempo. El volumen presenta una decena de aterradores escenarios y relata con lenguaje riguroso y divulgativo qué probabilidad hay de que se hagan realidad, cómo afectarían a la vida en la Tierra y si podemos hacer algo por evitarlos.

El autor es el astrónomo Philip Plait, que ha trabajado siete años en la NASA, y otros tantos como profesor. Es el creador del reconocido blog Bad Astronomy, cuyo propósito principal es refutar cuestiones como la astrología, el creacionismo o la conspiración lunar.

Ahora, vamos a lo nuestro: ¿Cuáles son los mayores riesgos extraterrestres a los que está expuesta la Tierra?

• Asteroides

Se ha confirmado que el impacto de un meteorito de grandes dimensiones sobre la Tierra hace 65 millones de años acabó con los que eran los reyes y señores del planeta: los dinosaurios. Ocurrió una vez y la historia puede repetirse. Y en esta ocasión se extinguiría la raza humana...

Tal y como sentencia el libro, "la Tierra se halla situada en una galería de tiro cósmica y el Universo nos tiene en su punto de mira". El golpe de uno de estos proyectiles no sólo afectaría a la zona donde cayera. En ese punto nacería una gigantesca onda sonora que daría varias vueltas al planeta, llevándose por delante todo aquello que encontrara.

El asteroide Apophis, de 250 metros de diámetro, es una de las rocas extraterrestres que más posibilidades tiene de golpear la Tierra. La fecha del posible impacto: 13 de abril de 2029. ¿Cómo defendernos de estos tipos de impactos? Aquí tienes una lista de posibles defensas contra estos indeseables 'visitantes'.

• Agujeros negros

Nacen de la muerte de una estrella, concentran muchísima masa en un volumen muy pequeño y su fuerza de atracción gravitatoria es gigantesca. Son, en definitiva, pozos sin fondo que devoran todo aquello que encuentran a su paso. En la Vía Láctea se estima que hay diez millones de agujeros negros. Si uno se aproximara la Tierra lo suficiente como para hacer daño, lo primero que notaríamos los ciudadanos de a pie serían alteraciones en las mareas por el efecto gravitatorio.

Al principio serían sutiles, pero terminarían siendo tan brutales que causarían inundaciones y tsunamis. En un momento dado, la gravedad del agujero y la de la Tierra se habrían igualado a nivel de la superficie terrestre y empezaríamos a flotar. Es un respiro dentro de tanto caos, pero quizá el miedo no nos dejaría disfrutar de la extraña experiencia. Una hora más tarde, la gravedad del agujero negro superaría la de nuestro planeta con creces y lo engulliría. Este sería el fin de la humanidad. El fin del planeta Tierra, y seguramente el fin de el Sistema Solar.

• Supernovas

El nacimiento de una supernova suele ser motivo de emoción y alegría entre los astrónomos. En cuanto notan su brillo especialmente intenso en el cielo nocturno, sacan presurosos los telescopios para observar a la recién llegada. Pero si este evento cósmico sucede demasiado cerca de la Tierra (a menos de 25 años-luz), la alegría debe convertirse en una seria preocupación.

La explosión estelar despide un chorro de rayos gamma. Si alcanzaran la atmósfera terrestre, destruirían los niveles de ozono hasta la mitad. Antes de llegar, atravesarían la Estación Espacial Internacional y matarían a los astronautas a bordo. Con la llegada del día, comenzaría la peor parte: los rayos ultravioleta atravesarían la atmósfera sin que nada les frenase. La luz nos quemaría. Nuestra piel -o la de cualquier mamífero- no está preparada para soportar estos rayos.

Pero este sería el menor de los problemas en un planeta donde la base de la cadena alimentaria, el fitoplancton, está muerta. Comienza así, una extinción masiva. La estrella más cercana a la Tierra con posibilidades de convertirse en una supernova es Betelgeuse, una supergigante roja en Orión, a unos 430 años-luz y fácilmente visible a simple vista. No se sabe exactamente cuando explotará. Podría ser hoy, el año próximo, en 100 años más o en 1 millón de años más... pero algún día lo hará.

• El Sol

El Sol morirá, pero no lo hará solo. Se llevará por delante a Mercurio, Venus, la Tierra... Agotado todo el hidrógeno de la zona central del Sol al haberlo transformado en helio, la estrella aumenta poco a poco de tamaño. Un día será tan grande que su brillo será insoportable, el calor en la Tierra sofocante y tan extremo que la atmósfera se escapará hacia el cosmos. Así, hasta que el planeta esté tan caliente que, literalmente, se derrita. Pero falta mucho tiempo para que esto suceda, unos 6.000 millones de años. Hasta entonces y mientras tanto, el astro rey puede dar guerra lanzando llamaradas solares. Éstas liberan millones de partículas subatómicas. Suceden con frecuencia y suelen causar daños en los satélites artificiales que orbitan nuestro planeta.

Estas llamaradas pueden ser mucho más violentas, tanto que tengan consecuencias catastróficas. Podrían provocar un caos electromagnético y destrozar los satélites por completo por una sobredosis de calor. En tierra, los cables de transmisión sufrirían una sobrecarga repentina de corriente eléctrica, se romperían y caerían como látigos. Los transformadores explotarían. Cientos de millones de personas se quedarían sin luz y, en una sociedad donde el bienestar depende en gran medida de esta energía, muchos morirían de frío.

Puedes leer más sobre este tema haciendo click aquí.

• Ataque alienígena

La probabilidad de que esto suceda es desconocida porque aún no se conoce el número de civilizaciones avanzadas que pueden existir en una galaxia ni las probabilidades de que sean hostiles (pero si existe una "estimación" de esa cantidad: la Ecuación de Drake). Tampoco se sabe si siendo hostiles se desplazarían hasta la Tierra para aniquilarnos.

A pesar de ello, la posibilidad existe. Plait imagina a los alienígenas de este tipo con forma de araña y con una destreza envidiable en el manejo y construcción de ingenios tecnológicos y también para replicarse a sí mismos. "Un montón de arañas partieron en busca de materias primas. La Tierra sucumbió en cuestión de días. Las primeras aterrizaron en Australia y devoraron cuanto hallaron a su paso. Piedra, metal o gas, todo podía ser convertido en caso de necesidad. Agua, plantas, carne, todo se aprovechaba (...) Barrieron todo el planeta y en un par de semanas no quedaba prácticamente nada con vida en el planeta".

Otro posible tipo de ataque alienígena, dejando de lado a nuestros hombrecillos verdes, es el de bacterias o virus, pero hay que esperar a que los avances en el ámbito de la astrobiología arrojen luz sobre el asunto porque aún no está claro si son capaces de sobrevivir a un viaje espacial o traspasar nuestra atmósfera.

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¿Cómo se originan las supernovas?

El 'disparador' que inicia un tipo común de explosión estelar finalmente ha sido descubierto gracias a observaciones del Observatorio de Rayos-X Chandra de la NASA, proporcionando un gran avance en la comprensión de las supernovas.

Estas supernovas, conocidas como de Tipo Ia, son el resultado de la explosión de una estrella enana blanca. Este tipo de supernovas se usan como marcadores de distancia cósmica, y saber qué causa estos estallidos cósmicos es clave para estudiar la misteriosa energía oscura que los astrónomos creen que impregna el Universo.

"Estos objetos son clave para comprender el Universo. Era una gran vergüenza que no supiéramos como funcionaban", dice Marat Gilfanov del Instituto Max Plank para Astrofísica en Alemania y miembro del equipo que realizó los nuevos hallazgos. "Ahora estamos empezando a comprender qué enciende la mecha de estas explosiones".

Las supernovas de Tipo Ia se cree normalmente que se generan cuando una estrella enana blanca -el núcleo remanente de una estrella gigante roja que se ha despojado de sus capas exteriores de gas y se ha enfriado- supera su límite de peso, se hace inestable, y estalla.

Pero justo lo que causa que se salga de la escala y quede reducida a pedazos, no había sido observado. Dos posibilidades pugnaban por dejar a la enana blanca al límite: la acreción, en la cual una enana blanca absorbe materia de una estrella compañera similar al Sol hasta que supera su límite de peso; y la fusión de dos enanas blancas en una masa mayor.

Una forma de saber qué proceso era el culpable era observar las emisiones de luz de rayos-X procedentes de las supernovas, dado que cada escenario generaría distintas cantidades de rayos-X. Una supernova de Tipo Ia causada por acreción de material produciría una emisión de rayos-X significativa antes de la explosión, mientras que una supernova de fusión de dos enanas blancas crearía significativamente menos.

Para ver qué escenario era probable que causara las supernovas de Tipo Ia, Gilfanov y su equipo usaron el Observatorio Chandra para observar cinco galaxias elípticas cercanas y la región central de la Galaxia de Andrómeda (o M31). Los científicos encontraron que la emisión observada de rayos-X era un factor de 30 a 50 veces menor de lo esperado para un escenario de acreción, descartando de forma efectiva este mecanismo y haciendo que las fusiones de enanas blancas sean el principal sospechoso en estas galaxias.

"Nuestros resultados sugieren que casi todas las supernovas en las galaxias que hemos estudiado proceden de la fusión de dos enanas blancas", dijo el miembro del equipo Akos Bogdan, también de Max Planck. "Esto, posiblemente, no es lo que esperaban muchos astrónomos". Esta sorpresa procede en parte del hecho de que parecen existir pocos sistemas de enanas blancas dobles, y que tales pares son difíciles de ver incluso con los mejores telescopios.

"Ahora este camino a las supernovas tendrá que investigarse en más detalle", dijo Gilfanov.


La diferencia entre estos dos escenarios puede tener implicaciones sobre cómo pueden usarse estas supernovas como 'candelas estándar' para medir las vastas distancias cósmicas. Normalmente se piensa que las supernovas de Tipo Ia son excelentes guías de distancia debido a que pueden verse desde lugares remotos y siguen un fiable patrón de brillo.

Pero dado que las enanas blancas pueden aparecer en un rango de masas, esto significa que la fusión de dos de ellas podría dar como resultado explosiones que varíen en brillo.

Una pregunta que sigue sin respuesta es si este disparador que parece provocar las supernovas de Tipo Ia en las galaxias elípticas también es la mecha de estas explosiones estelares en galaxias espirales.

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Rayos Cósmicos probablemente proceden de supernovas

En todas las direcciones del cielo, los rayos cósmicos vuelan a través del espacio a velocidades increíbles. Estos 'rayos' -que en su mayor parte son partículas eléctricamente cargadas conocidas como protones- están entre las partículas más energéticas del Universo.

Durante casi 100 años, las partículas que componen los rayos cósmicos han sido unas de las más enigmáticas, por sus inciertos orígenes. Ahora, los investigadores han descubierto pruebas para respaldar una vieja teoría sobre que los rayos proceden de las supernovas, o estrellas en explosión.

Los nuevos hallazgos proceden del Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi, una colaboración de la NASA e instituciones de varios países. Se describen en el ejemplar del 7 de enero de la revista Sci­ence.

Cómo logran los rayos cósmicos unas velocidades tan altas ha sido un misterio durante casi un siglo. La idea de que pueden proceder de las supernovas se propuso hace décadas, pero había pocas pruebas directas para respaldarla.

Cuando una estrella muere y agota su combustible nuclear, los procesos atómicos provocan que estalle. El material estelar entonces se estrella contra el gas interestelar, compimiéndolo y formando ondas de choque, las cuales son áreas móviles de una compresión extremadamente alta en un gas o fluido. Los investigadores han supueso que estas ondas de choque son el lugar más probable donde las partículas cargadas aceleran para convertirse en rayos cósmicos.

Pero "las observaciones aún tienen que señalar dónde tiene verdaderamente lugar la aceleración", dice Ya­sunobu Uchiyama del Instituto Kavli para Astrofísica de Partículas y Cosmología de la Universidad de Stanford en Cal­i­for­nia.

En la nueva investigación, la colaboración del Telescopio de Gran Área, liderada por los investigadores Takaaki Tanaka, Uchiyama, y Hi­roy­asu Tajima del instituto, difundieron la primera imagen de un remanente de supernova en el rango de energía de los giga-electrónvoltios, unas 200 millones de veces la energía de la luz visible. Las imágenes revelan dónde se distribuyen los rayos cósmicos en el remanente, dicen los científicos.

"Por fin hemos tenido éxito al conseguir información sobre la distribución espacial de un remanente de supernova en esta banda de energía", dijo Tanaka a Sym­me­try.

Para detectar por dónde merodeaban los rayos cósmicos, los investigadores rastrearon luz de rayos gamma, una forma de luz de alta energía procedente de un remanente de supernova conocido como W44 (en la imagen superior). Los rayos cósmicos tienden a producir rayos gamma a través de procesos subatómicos cuando interactúan con el gas difuso entre las estrellas. Los investigadores dedujeron que los rayos gamma que detectaron muy probable se creaban de esta forma basándose en el espectro observado de rayos gamma, o en la cantidad de luz procedente de distintas energías.

"Este artículo demuestra que Fermi es capaz de determinar el origen de los rayos gamma", dice Tanaka. "Conforme la colaboración recopile más datos, la certeza aumentará", continúa.

"No podemos declarar con seguridad que hemos visto por fin la firma de estos protones", dice Uchiyama, de acuerdo a la publicación. "Hay otra posibilidad que tenemos que descartar. Pero si podemos demostrar esta conexión, será un enorme avance. Los investigadores han estado persiguiendo esto durante casi 100 años, desde que se comprendieron por primera vez los rayos cósmicos".

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¿Por qué no explotará la supernova?

El escenario es perfecto para una espeluznante explosión. Sin embargo, nunca sucede. ¿Por qué?

Una vieja y pesada estrella se encuentra a punto de experimentar una muerte espectacular. A medida que su reserva de energía nuclear disminuye, la estrella comienza a colapsar bajo su propio y enorme peso. La aplastante presión en su interior se dispara, provocando de este modo nuevas reacciones nucleares (que constituyen el escenario perfecto para una espeluznante explosión). Pero luego... no ocurre nada.

Al menos esa es la información que los astrofísicos han estado recibiendo de sus supercomputadoras durante décadas. Muchos de los mejores modelos de las explosiones de supernovas realizados por computadora no han logrado producir una explosión. En cambio, y de acuerdo con estas simulaciones, la gravedad sale victoriosa de la pelea y la estrella simplemente colapsa.

Queda claro entonces que a los físicos se les está escapando algo.

"Verdaderamente, todavía no entendemos cómo es que funcionan las supernovas que son producto de estrellas masivas", dice Fiona Harrison, una astrofísica del Instituto de Tecnología de California. Entendemos mucho mejor la muerte de estrellas relativamente pequeñas pero respecto de las estrellas más grandes (aquellas que tienen casi nueve veces la masa del Sol), la física simplemente no ofrece una explicación.

Algo debe de estar ayudando a esa fuerza de radiación a empujar hacia afuera, y a otras presiones, para ganar la pelea contra la gravedad, que ejerce su fuerza hacia el interior de la estrella. Para descubrir ese "algo", los científicos deben examinar el interior de una supernova verdadera durante su proceso de explosión, ¡lo cual no es particularmente fácil de hacer!

Pero eso es exactamente lo que Harrison se propone, utilizando un nuevo telescopio espacial llamado Conjunto de Telescopios Espectroscópicos Nucleares o NuSTAR, por su sigla en idioma inglés, que la investigadora se encuentra desarrollando junto con sus colegas.

Una vez que despegue a bordo del cohete Pegasus, en 2011, el NuSTAR proporcionará a los científicos una vista sin precedentes de los rayos-X de alta energía que provienen de remanentes de supernova, agujeros negros, blazars y otros fenómenos cósmicos extremos. NuSTAR será el primer telescopio espacial capaz de enfocar estos rayos-X de alta energía, produciendo imágenes que son casi cien veces más claras que las que pudieron obtenerse con los telescopios anteriores.


Usando el NuSTAR, los científicos buscarán pistas que les ayuden a determinar las condiciones que reinan en el interior de una estrella en explosión, grabadas en el patrón de elementos dispersos en la nebulosa que queda luego de que la estrella explota.

"No se tiene muy a menudo la posibilidad de ver este tipo de explosiones; las que se producen lo suficientemente cerca como para estudiar en detalle", dice Harrison. "Lo que sí podemos hacer es estudiar los remanentes. Tanto la composición como la distribución del material en los remanentes ofrecen mucha información sobre la explosión".

Un elemento en particular es de singular importancia: el titanio-44. La creación de este isótopo de titanio, por medio del proceso de fusión nuclear, requiere una combinación específica de energía, presión y materias primas. En el interior de la estrella que colapsa, esa combinación se desarrolla a una profundidad muy especial. Todo lo que se encuentre por debajo de ese nivel de profundidad sucumbirá a la fuerza de gravedad y colapsará sobre sí mismo formando de ese modo un agujero negro. Todo lo que esté sobre ese nivel de profundidad saldrá disparado hacia afuera durante la explosión. El titanio-44 tiene su origen justo en la cúspide.

Entonces, el patrón relacionado con la manera en que el titanio-44 yace dispersado a través de una nebulosa puede revelar muchísimo acerca de lo que ocurrió en el umbral crucial de la explosión. Esa información podría servir a los científicos para descubrir los errores en sus simulaciones realizadas por computadora.

Algunos científicos están convencidos de que los modelos existentes realizados por computadora son demasiado simétricos. Hasta hace poco tiempo, incluso con poderosas supercomputadoras, los investigadores sólo han podido simular una porción uni-dimensional de la estrella. Ellos asumen que el resto de la estrella se comporta de manera similar, de modo que diseñan la simulación de la implosión en todas las direcciones radiales.

Pero, ¿qué sucedería si lo que asumen es incorrecto?


"Las asimetrías podrían ser la clave", dice Harrison. En un colapso asimétrico, las fuerzas que apuntan desde el centro de la estrella hacia afuera podrían ser capaces de vencer en algunos lugares, aun cuando la aplastante fuerza gravitatoria salga victoriosa en otros. De hecho, algunas simulaciones bi-dimensionales llevadas a cabo recientemente sugieren que las asimetrías podrían ayudar a esclarecer el misterio de "la supernova que no explota".

Si el NuSTAR observara que el titanio-44 se encuentra distribuido de manera desigual, eso podría representar evidencia de que las explosiones mismas también fueron asimétricas, explica Harrison.

Para poder detectar el titanio-44, el NuSTAR tiene que ser capaz de enfocar rayos-X de muy alta energía. El titanium-44 es radioactivo y, cuando se descompone, libera rayos gamma con la energía de 68 kilo-electronvoltios (keV). Los telescopios de rayos-X existentes, tal como el Observatorio Chandra de Rayos-X, de la NASA, sólo pueden concentrar rayos-X con energía de aproximadamente hasta 15 keV.

Las lentes normales no son capaces de concentrar los rayos-X. El vidrio provoca un pequeño desviamiento de los rayos-X, de modo que para que una lente hecha de vidrio sea capaz de desviar los rayos-X lo suficiente como para poder concentrarlos, tendría que ser tan gruesa que terminaría absorbiendo estos rayos en lugar de desviarlos.

Los telescopios que detectan rayos-X utilizan un tipo de lente completamente diferente. Se llama óptica Wolter-I y está compuesta por muchas capas en forma cilíndrica, cada una de ellas un poco más pequeña que la anterior y colocada en el interior de la anterior capa. El resultado es una especie de 'cebolla cilíndrica' (si tal cosa existiera) con pequeños espacios entre las capas.

Los rayos-X que ingresan pasan entre estas capas, las cuales los guían hacia la superficie focal. Estrictamente hablando, no se trata de una lente, porque los rayos-X son reflejados desde las superficies en vez de pasar a través de estas del mismo modo en que la luz pasa a través de una lente de vidrio. No obstante, el resultado final es el mismo.


La óptica Wolter-I del telescopio NuSTAR contiene un revestimiento especial de precisión atómica, el cual hace que sus capas puedan reflejar rayos-X con energías tan altas como 79 keV. Harrison y sus colegas han dedicado años al perfeccionamiento de las delicadas técnicas de construcción de estas capas de alta precisión. Junto con un nuevo sensor que es capaz de soportar estas altas energías, tales capas, fabricadas cuidadosamente, son lo que permite al NuSTAR obtener imágenes de estos rayos-X de alta energía, que están relativamente inexplorados.

Y los descubrimientos no cesarán con las supernovas. Muchos de los fenómenos más extremos, los cuales incluyen a los agujeros negros super masivos y a los blazars, emiten rayos-X de alta energía. El NuSTAR nos dará una nueva ventana a un Universo en su carácter más extremo.


Imágenes (explicadas en orden, de arriba hacia abajo):
-Modelo, creado por computadora, de una supernova que rota velozmente y cuyo centro colapsará. Las observaciones que ha realizado el telescopio NuSTAR de remanentes de supernova reales proporcionarán datos de suma importancia para los modelos y ayudarán a explicar el modo en que las supernovas masivas logran explotar.
-Concepto artístico del NuSTAR. La óptica para enfocar rayos-X requiere longitudes focales muy largas; de allí el mástil desplegable de 10-metros de largo, el cual se extiende después del lanzamiento.
-El telescopio NuSTAR construirá un mapa de la distribución del titanio-44 en remanentes de supernova como este, Cassiopeia A, buscando evidencia de asimetrías
-La "trayectoria de luz" de los rayos-X de la cámara EPIC del satélite XMM-Newton, un diseño Wolter-I muy parecido al utilizado por el NuSTAR.

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El viento estelar contiene la clave de la formación de galaxias enanas

El viento estelar contiene las claves de la formación de galaxias enanas, según sugiere un estudio de la Universidad de Washington que se publica en la revista Nature.

Investigadores de la Universidad de Washington en Seattle (Estados Unidos) han desarrollado simulaciones computacionales que reproducen la formación de una galaxia enana con detalles sin precedentes y parecen haber resuelto un antiguo problema en cosmología: cómo el modelo de formación de galaxias estándar de la materia oscura fría da lugar a las galaxias enanas.

Este modelo de cosmología, generalmente aceptado, postula que sólo alrededor del 15% de la materia del Universo es visible. El resto se piensa que es materia oscura, constituida por partículas exóticas que no emiten luz e interactúan sólo por gravedad.

Este modelo tiene éxito en lo que se refiere a la estructura a gran escala del Universo y la formación de grandes galaxias. Sin embargo, el modelo falla en su explicación de las propiedades observadas en las galaxias enanas, que carecen de una masa central esferoidal de estrellas y tienen un núcleo de materia oscura de densidad casi constante.

Los científicos, dirigidos por Fabio Governato, presentan simulaciones computacionales de una galaxia enana que tienen suficiente resolución para modelar procesos físicos que participan en el nacimiento y muerte de estrellas.

Los investigadores descubrieron que, en las regiones densas de formación de estrellas cercanas al centro de la galaxia, los vientos estelares que discurrían hacia el exterior desde las supernovas eliminaban gas y materia oscura de las regiones internas de la galaxia.

Los resultados sugieren así que la galaxia enana simulada tiene un núcleo de materia oscura pero no una masa estelar, lo mismo que sucede con las galaxias enanas reales.

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El secreto de los rayos gamma de las supernovas

Nuevas observaciones del Telescopio de Gran Alcance Fermi revela que los rayos gamma de alta energía que emanan de los restos de una supernova podrían estar producidos por rayos cósmicos acelerados en la capa externa de la supernova.


El trabajo, que se publica en Science Express, la edición digital de la revista Science, es el resultado de un estudio internacional coordinado por el Laboratorio de Investigación Naval y la Academia Nacional de Ciencias en Washington (Estados Unidos).

Otras observaciones recientes apoyan la idea de que los rayos son acelerados por las ondas expansivas de la supernova, recibiendo una proporción importante de la energía liberada por su explosión.

Después de analizar las emisiones de alta energía de los restos de la supernova W44 (en la fotografía de la izquierda), el equipo de astrónomos liderado por Aous Abdo sugiere que la 'firma' emitida se corresponde con un origen de la cubierta de los restos de la supernova. W44 también interactúa con una densa nube de gas molecular, que podría ralentizar la aceleración de rayos.

Las observaciones de W44 podrían ayudar a los científicos a comprender mejor cómo las condiciones ambientales, como la nube molecular, afectan a la evolución de los restos de la supernova y la liberación de los rayos cósmicos al espacio interestelar.

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Estrellas exóticas pueden simular el Big Bang

Una nueva clase de estrella, llamada "Electrodébil", puede recrear las condiciones del Big Bang en un area del tamaño de una manzana, en su denso núcleo.


Un cuerpo de materia duramente 'apretada' con masa y gravedad suficientes causará que este implote en un agujero negro. Alguna vez se pensó que las estrellas de neutrones son la forma más densa de materia que puede resistir a este colapso, pero más recientemente, físicos han sostenido que algunas supernovas podrían dejar tras la implosión a estrellas de quarks más densas, en las que los neutrones se disuelven en sus quarks constituyentes.

Ahora, un estudio dirigido por De-Chang Dai, de la Universidad Estatal de Nueva York en Buffalo, dice que la muerte de estrellas muy masivas puede dar lugar a un tipo de estrella denominada Electrodébil que está aún más cerca del límite para convertirse en un agujero negro.

Los núcleos de estos cadáveres estelares pueden alcanzar la misma densidad que la del Universo 10^-10 segundos después del Big Bang. En ese momento, la distinción entre las fuerzas electromagnéticas y nuclear débil se rompe. Esto permite que los quarks se conviertan en partículas llamadas neutrinos, liberando energía que ayuda a que la estrella no colapse. Las reacciones se llevarían a cabo en el núcleo -que sería del tamaño de una manzana- con un peso de alrededor de dos Tierras.

Las estrellas de neutrones son los objetos más pesados teóricamente permitidos, según el equipo. Y, a diferencia de las estrellas de neutrones, su fuente de energía interna le impide el 'enfriamiento' con el tiempo.

Los investigadores han calculado que las estrellas pueden sobrevivir por al menos 10 millones de años. Sin embargo, Sanjay Reddy del Laboratorio Nacional Los Alamos en Nuevo México, dice que las estrellas no pueden ser estables frente al colapso. "La idea es interesante, pero para determinar si esto es posible, se necesita más trabajo", dijo a New Scientist.

Si estas estrellas realmente existen, sus núcleos son los únicos lugares en el Universo moderno donde la materia, naturalmente, regresa a este estado primordial, dice el miembro del equipo de Glenn Starkman de la Case Western Reserve University en Cleveland, Ohio. "Por supuesto, podría haber algunas civilizaciones alienígenas por ahí que saben cómo hacerlo", dice.

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La vida de la Tierra amenazada por una supernova

Astrónomos de la Universidad de Villanova en Filadelfia, EEUU, señalaron que T Pyxidis, un sistema de estrella binaria que contiene una estrella como el Sol y una enana blanca podría explotar y provocar serios daños en la capa de ozono de nuestra Tierra.


Astrónomos de la Universidad de Filadelfia revelaron que la explosión de una estrella cercana a nuestro planeta podría tener devastadores efectos en la Tierra.

Los estudios realizados por los científicos muestran que la estrella, llamada Pyxidis T, está mucho más cerca de lo que se pensaba, a unos 3.260 años luz de distancia, lo que es poco en términos galácticos.

El peligro de la autodestrucción de esta supernova es que la onda expansiva de la fuerza de los 20 mil millones de billones de billones de megatones de TNT que emplearía, nos despojaría de nuestra capa de ozono que impide la entrada de la radiación.

Los astrónomos sostuvieron que el satélite International Ultraviolet Explorer les ha demostrado que T Pyxidis está compuesta por dos estrellas. Una de ellas, la enana blanca, es la que está absorbiendo el gas por lo que crece constantemente, lo que la haría volar en pedazos.

Los expertos dijeron que el telescopio espacial Hubble ha fotografiado a la estrella que se prepara para su explosión con una serie de explosiones más pequeñas o 'eructos', llamados Nova.

Anteriormente, la estrella ha estallado antes como una nova normal, menos potente, en intervalos de aproximadamente 20 años (1890, 1902, 1920, 1944 y 1967). Sin embargo, hace 43 años que no revela ningún estallido, y los astrónomos no saben por qué. Esto hace pensar que la próxima explosión sería con 20 años de retraso, dijeron los científicos Edward M. Sion, Patrick Godon y Timothy McClain en la Sociedad Astronómica Americana en Washington.


La evidencia parece indicar que T Pyxidis sólo ha aumentado de masa a pesar de las erupciones de las novas, y ahora está cerca del límite de Chandrasekhar. Cuando una enana blanca alcanza este límite colapsa bajo su propio peso y causa una supernova de tipo Ia.

Robin Scagell, vicepresidente de la Sociedad del Reino Unido para la Astronomía Popular, dijo que "la estrella puede convertirse en una supernova pronto, pero eso puede significar varios años así que no tengo pesadillas", concluyó. Según cita el sitio Scientific American, uno de los investigadores a cargo del estudio señaló que esta explosión ocurriría en diez millones de años.

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Las explosiones de supernova mantienen la forma

Dos restos de supernova que forman parte de un nuevo estudio del observatorio Chandra de rayos X de la NASA muestran que la forma del remanente está conectada con el modo en que la estrella progenitora explotó.


A muy temprana edad, los niños aprenden a clasificar objetos según su forma. Ahora, nuevas investigaciones aconsejan seguir el ejemplo de los niños para estudiar supernovas según su forma.

Un nuevo estudio de imágenes del observatorio espacial Chandra de rayos X de la NASA de remanentes de supernova -los escombros de las explosiones de las estrellas- muestra que la simetría de estos restos, o la ausencia de ella, revela como explotó la estrella. Este es un importante descubrimiento porque muestra que los restos o remanentes conservan información sobre cómo ha explotado la estrella a pesar de que hayan pasado cientos o miles de años.

"Es casi como si los remanentes de supernova tuvieran una 'memoria' de la explosión original", dice Laura López de la Universidad de California, quien dirigió el estudio. "Esta es la primera vez que alguien ha comparado sistemáticamente la forma de estos remanentes en rayos X de esta manera".

Los astrónomos clasifican las supernovas en varias categorías, o tipos, basados en propiedades observadas días después de la explosión y que reflejan los distintos mecanismos físicos que pueden ocasionar que la estrella explote. Pero, puesto que los remanentes de supernova observados son restos de explosiones que ocurrieron hace mucho tiempo, es necesario recurrir a otros métodos para clasificar con precisión la supernova original.

López y sus colegas se centraron en remanentes relativamente jóvenes que mostraron una fuerte emisión en rayos X de silicio expulsado por la explosión para eliminar los efectos de la materia interestelar que rodea a la explosión. Su análisis demostró que las imágenes de rayos X de las eyecciones pueden ser usadas para identificar la forma en que la estrella explotó.

Cada uno de estos remanentes tiene información independiente sobre el tipo de supernova implicado, no basados en la forma del remanente sino, por ejemplo, en los elementos observados en él. Los investigadores descubrieron que un tipo de explosión de supernova -llamado tipo Ia- tiene un remanente relativamente simétrico, circular. Se cree que este tipo de supernova es causado por una explosión termonuclear de una enana banca.

Por otra parte, los remanentes vinculados a las explosiones de supernova por colapso del núcleo eran claramente más asimétricos. Este tipo de supernova ocurre cuando una estrella muy masiva y joven colapsa sobre si misma y luego estalla.

"Si podemos vincular los remanentes de supernova con el tipo de explosión", dice el co-autor Enrico Ramírez-Ruiz, también de la Universidad de California, "entonces podemos utilizar esa información en los modelos teóricos que nos ayudan a definir los detalles de cómo estallaron las supernovas".

Los modelos de supernova por colpaso del núcleo deben incluir una manera de reproducir las asimetrías medidas en este trabajo y los modelos de los tipos de supernova Ia deberían presentar las simetría circular que han presentado los remanentes.

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La mayor explosión de una estrella

El pasado 23 de marzo conocíamos el extraordinario descubrimiento de la mayor supernova conocida hasta ahora, realizado por un grupo de investigadores del Instituto Weizmann, en Israel, y de la Universidad Estatal de San Diego, en California. Ahora, en un artículo publicado esta semana en Nature, los descubridores de la titánica explosión (bautizada como SN2007bi) aportan nuevos y sorprendentes datos sobre su espectacular hallazgo. De hecho, la estrella cuya muerte fue detectada en abril de 2007 es, con toda probabilidad, la más grande y masiva jamás observada por el hombre. Sólo los residuos de su violenta explosión (diversos elementos pesados destinados, quizá, a formar nuevos sistemas solares) pesan 50 veces más que nuestro sol.

"Se trata, definitivamente, de algo que jamás habíamos visto antes", asegura Avishay Gal-Yam, uno de los astrónomos del Instituto Weizmann que ha tomado parte en la investigación.

La gigantesca explosión fue detectada por primera vez el 6 de abril de 2007 pero su brillo, a diferencia del de la mayoría de las supernovas, no fue apagándose en cuestión de un par de semanas, sino que se mantuvo constante durante meses. "Volví a mirar después de una semana, después de dos, después de un més y hasta después de cinco meses y el brillo era prácticamente el mismo", recuerda Gal-Yam. La intensidad del brillo de SN2007bi es, en efecto, entre 50 y 100 veces mayor que el de una supernova típica.

Observaciones posteriores realizadas con algunos de los telescopios más potentes del mundo (entre ellos el Keck, en Mauna Kea, Hawai, y el observatorio Paranal en Chile) confirmaron que se trataba de una supernova muy distinta a las demás. Gal-Yam y sus colegas revelan en Nature que la estrella que explotó de forma tan violenta tenía probablemente hasta 200 veces la masa de nuestro Sol. Y el tipo de supernova que produjo, aunque había sido predicho en teoría, jamás había sido observado hasta ese momento.

La explosión generó cantidades masivas del elemento radiactivo níquel-56 y una enorme cantidad de otros elementos ligeros, como carbono y silicio. En total, residuos con un peso cincuenta veces superior al del sol.

"No hay estrellas así en nuestra galaxia ni en las galaxias cercanas", afirma el astrónomo. "Es una estrella espectacular". Algunas teorías sugieren que no es posible que una estrella crezca más allá de las 150 masas solares, y todas las observaciones realizadas hasta el momento parecían confirmar ese límite. Un límite que ha quedado hecho añicos por la magnitud de SN2007bi.

En nuestra propia galaxia, las estrellas están formadas principalmente por hidrógeno y helio, además de un pequeño porcentaje de elementos pesados, sintetizados en el interior de sus hornos de fusión nuclear. Cuando una estrella supera ciertos límites de masa la gravedad la obliga a contraerse hasta tal punto que toda su materia se ve aplastada y comprimida.

Esa presión se hace insoportable y la estrella, entonces, puede estallar en forma de supernova, uno de los fenómenos más energéticos y violentos de todo el universo. Esa es, precisamente, la forma en que se liberan al espacio los elementos más pesados que el hidrógeno. Elementos sin los que no sería posible la existencia de planetas, lunas y, por supuesto, tampoco de ninguna de las personas que han leído este artículo de Cosmo Noticias.

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Una fábrica de Supernovas

Un grupo de astrónomos del Instituto de Astrofísica de Andalucía, ha hallado en las regiones centrales de la galaxia IC 694 una prolífica factoría de supernovas, es decir, explosiones de estrellas en la que se libera gran cantidad de energía.


Según indica el instituto en un comunicado, se han descubierto veintiséis fuentes que corresponden en su mayoría a radio supernovas jóvenes y a remanentes de supernova, que constituyen diferentes estadios evolutivos del mismo fenómeno, la muerte de estrellas de más de ocho masas solares.

Los resultados han sido posibles gracias al uso del European VLBI Network, una red europea de radio telescopios que permite la observación con una resolución única en el mundo, y se publican esta semana en la revista Astronomy & Astrophysics.

El principal autor de la investigación, Miguel Ángel Pérez-Torres, ha explicado que las observaciones realizadas de IC 694 permiten estudiar casi en tiempo real cómo las estrellas más jóvenes y masivas mueren e interaccionan con el medio circundante.

"Si quisiéramos realizar un estudio así en una galaxia similar a la nuestra necesitaríamos cincuenta o cien años, pero en el caso de IC 694, que presenta estallidos de formación estelar reciente, lo hemos podido llevar a cabo en menos de un año, así que sin duda, es una verdadera fábrica de supernovas", ha afirmado.

La fertilidad de esta galaxia tiene un origen conocido, ya que se encuentra en los inicios de un proceso de fusión con otra galaxia menor, NGC 3690, interacción que produce una violenta inyección de gas y que desencadena, sobre todo en IC 694, intensos brotes de formación estelar.

Los brotes más compactos, que presentan mayor densidad de estrellas masivas, suelen surgir en las regiones centrales de este tipo de galaxias, difíciles de observar debido a la abundancia de polvo.

Existe, sin embargo, un trazador claro de esta explosión demográfica estelar, debido a que las estrellas jóvenes emiten gran cantidad de radiación ultravioleta, que los granos de polvo absorben y reemiten en el infrarrojo, de manera que las galaxias luminosas y ultraluminosas en el infrarrojo son las mejores candidatas para albergar estallidos de formación estelar.

Estos estallidos producen una tasa de mortalidad estelar superior a la media, de modo que si en una galaxia como la nuestra se espera una explosión de supernova cada cincuenta años, en las galaxias luminosas y ultraluminosas en el infrarrojo esta tasa puede ser entre diez y cien veces mayor.

Considerando que las estrellas más masivas aportan la mayor parte de la luminosidad estelar global y que mueren como supernovas, el cómputo de supernovas se revela como un prometedor método para comprender la física de los procesos de formación estelar.

"El gran número de objetos detectados implica que estamos viendo tanto supernovas jóvenes como numerosos remanentes de supernovas, y su estudio con el tiempo nos permitirá entender cómo evolucionan estos objetos en las condiciones extremas de IC 694, que, junto con M82 y Arp 220, es posiblemente el mejor laboratorio del universo local donde llevar a cabo estos estudios."

De hecho, tres de los veintiséis objetos hallados se han confirmado como radio supernovas muy jóvenes cuya evolución, lenta y duradera, sugiere que las condiciones del medio a su alrededor juegan un papel fundamental en el comportamiento de estos objetos.

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Resuelto el misterio de los positrones galácticos

El telescopio de rayos gamma de la ESA, Integral, resuelve uno de los misterios sobre la formación de antimateria en el centro galáctico.


La antimateria no es sólo un término de ciencia ficción. Las partículas de antimateria se crean y se destruyen cotidianamente en los aceleradores de partículas y también en nuestra galaxia. En las regiones centrales de la Vía Láctea se produce abundantemente antimateria. Los astrónomos estudian este proceso desde que detectaron su existencia, en la década de los setenta. El telescopio de rayos gamma de la Agencia Europea del Espacio (ESA), Integral, ha resuelto ahora uno de los misterios relacionados con la formación de antimateria en el centro galáctico.

Un positrón es la antipartícula del electrón, es decir, una partícula que tiene la misma masa que el electrón y la misma carga, aunque de signo opuesto. Las leyes de la física nos dicen que si un electrón y un positrón colisionan, se aniquilan, y del proceso resultan dos o más fotones. En los casos en que el positrón y el electrón en colisión no sean partículas muy energéticas, el resultado suele ser la emisión de dos fotones, cada uno con una energía igual a la energía en reposo del electrón (o del positrón, no olvidemos que sus masas son iguales), es decir 511 kelectronvoltios (keV).

La detección de radiación con esta energía, que cae en el dominio de los rayos gamma, se considera una señal inequívoca de que está teniendo lugar la aniquilación de electrones y positrones, es decir, de materia y antimateria. Y ésa es justamente la emisión que se detecta en el centro de la Vía Láctea. Se sabe que es un proceso relacionado con las explosiones de supernova o con estrellas muy masivas. La principal fuente de positrones en la Vía Láctea es el decaimiento radiactivo de isótopos de níquel, titanio y aluminio, que han sido expulsados al medio interestelar durante las explosiones de supernovas o por vientos estelares de las llamadas estrellas Wolf Rayet, muy masivas.

Los instrumentos del satélite Integral detectan precisamente rayos gamma. El análisis de 54 millones de segundos de observación realizados por Integral ha permitido elaborar un mapa detallado de las zonas de emisión de radiación de 511 keV en la Vía Láctea. Así se ha visto que la emisión se concentra fundamentalmente en la región central de nuestra galaxia, pero también se detecta el disco galáctico. La emisión en el disco no es simétrica, es decir, la cantidad de radiación emitida no es la misma a uno y otro lado del centro de la galaxia.

Pero aún hay más. La diferencia de luminosidades entre el centro y el disco galáctico es cuatro veces superior a la diferencia entre la densidad de supernovas (y por tanto de la producción esperada de positrones) en una y otra región. Es decir, en función de la radiación emitida en ambas regiones, cabría esperar que en el centro de la galaxia se detectaran más supernovas que en el disco... y no es así. ¿A qué se deben entonces las diferencias en la cantidad de antimateria? ¿Qué hay que no encaja en la teoría? Estos hallazgos obligaron a los expertos a revisar sus teorías sobre la producción de positrones.

Finalmente, los astrónomos han dado con la solución al interrogante de los positrones galácticos. Una de las hipótesis de partida suponía que el positrón, al ser una partícula cargada, se vería afectado por los campos magnéticos en nuestra galaxia, y no sería capaz de viajar muy lejos de las zonas donde había sido generado antes de ser aniquilado. Es decir, detectar radiación de 511 keV en regiones donde no hay fuentes conocidas de positrones implicaría la existencia de otras fuentes de producción de positrones, no consideradas hasta el momento. En realidad, este planteamiento no es válido: no es correcto suponer que los positrones no pueden alejarse de las zonas donde fueron creados. Los positrones sí pueden viajar grandes distancias en la galaxia, porque la interacción con fluctuaciones magnéticas no es tan intensa como para afectarles significativamente.


Si a esta movilidad de los positrones añadimos que hay mucha más densidad de materia y antimateria en la región central de la galaxia que en disco, la explicación al misterio es sencilla. Los positrones producidos en el disco, donde la densidad es menor, pueden alejarse mucho de sus zonas de producción. Los positrones producidos en el centro galáctico, en cambio, donde la densidad es más alta, tienen mayor probabilidad de ser aniquilados cerca de donde fueron creados, produciendo por tanto la mayor intensidad en la emisión de 511 keV en el centro galáctico que efectivamente se observa.

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