¿Qué sucedió hace 400 años para crear este remanente de supernova increíblemente hermoso, y hubo dos culpables o solo uno? Esta vista del telescopio espacial Hubble de un remanente creado por el Tipo Ia ha ayudado a los astrónomos a resolver un antiguo misterio sobre el tipo de estrellas que causan algunas supernovas, conocidas como progenitoras.
"Hasta este momento no hemos sabido realmente de dónde viene este tipo de supernova, a pesar de haberlos estudiado durante décadas", dijo Ashley Pagnotta, de la Universidad Estatal de Louisiana, en una conferencia de prensa en la reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense el miércoles. "Pero ahora podemos decir que tenemos la primera identificación definitiva de un progenitor Tipo 1a, y sabemos que este debe haber tenido un progenitor degenerado doble: es la única opción".
Este remanente de supernova que tiene un nombre similar a un número de teléfono de SNR 0509-67.5, se encuentra a 170,000 años luz de distancia en la galaxia de la Gran Nube de Magallanes.
Los astrónomos han sospechado durante mucho tiempo que dos estrellas fueron responsables de la explosión, como es el caso con la mayoría de las supernovas tipo 1a, pero no estaban seguros de qué desencadenó la explosión. Una explicación podría ser que fue causada por la transferencia masiva de una estrella compañera donde una estrella cercana derrama material sobre una enana blanca, desencadenando una reacción en cadena que causa una de las explosiones más poderosas del universo. Esto se conoce como la ruta de "degeneración única", que parece ser la explicación más plausible, común y preferida para muchas supernovas de Tipo 1a.
La otra opción es la colisión de dos enanas blancas, que se conoce como ‘doble degenerado, que parece ser la explicación menos común y no tan ampliamente aceptada para las supernovas. Para muchos astrofísicos, el escenario de fusión parecía ser menos probable porque parecían existir muy pocos sistemas de doble enana blanca; de hecho, parece haber solo unos pocos que se han descubierto hasta ahora.
El problema con SNR 0509-67.5 fue que los astrónomos no pudieron encontrar ningún remanente de la estrella compañera. Es por eso que se consideró el escenario de doble degeneración, ya que en ese caso, no quedará nada ya que ambas enanas blancas se consumen en la explosión. En el caso de un solo progenitor, la estrella enana no blanca seguirá estando cerca del lugar de la explosión y seguirá pareciendo mucho antes de la explosión.
Por lo tanto, una posible forma de distinguir entre los diversos modelos progenitores ha sido mirar profundamente en el centro de un viejo remanente de supernova para buscar la ex estrella compañera.
"Sabemos que Hubble tiene la sensibilidad necesaria para detectar los restos más débiles de enanas blancas que podrían haber causado tales explosiones", dijo el investigador principal Bradley Schaefer de LSU. "La lógica aquí es la misma que la famosa cita de Sherlock Holmes:‘ cuando hayas eliminado lo imposible, lo que queda, por improbable que sea, debe ser la verdad ".
En 2010, Schaefer y Pagnotta estaban preparando una propuesta para buscar cualquier débil ex compañera de estrellas en el centro de cuatro remanentes de supernova en la Gran Nube de Magallanes cuando vieron una foto de Astronomy Picture of the Day que mostraba una imagen que el Telescopio Espacial Hubble ya tenía había tomado uno de sus restos objetivo, SNR 0509-67.5.
(Nota: ¡la imagen APOD del 12 de enero de 2012 es de SNR 0509-67.5!)
Debido a que el remanente aparece como una agradable concha simétrica o burbuja, el centro geométrico se puede determinar con precisión. Al analizar con más detalle la región central, descubrieron que estaba completamente vacía de estrellas hasta el límite de los objetos más débiles que Hubble puede detectar en las fotos. La temprana edad también significa que las estrellas sobrevivientes no se han alejado del sitio de la explosión. Pudieron tachar de la lista todos los posibles escenarios degenerados individuales, y se quedaron con el modelo de doble degeneración en el que chocan dos enanas blancas.
"Dado que podemos excluir todos los posibles degenerados individuales, sabemos que debe ser un doble degenerado", dijo Pagnotta. "La causa de SNR 0509-67.5 puede explicarse mejor por dos estrellas enanas blancas que orbitan estrechamente en espiral cada vez más cerca hasta que chocaron y explotaron".
Pagnotta también señaló que esta supernova no es en realidad una supernova Tipo 1a normal, sino una subclase llamada 1991t, que es una supernova extra brillante.
Un artículo publicado en 2010 por Marat Gilfanov del Instituto Max Planck de Astrofísica indicó que quizás muchas supernovas Tipo 1a fueron causadas por dos estrellas enanas blancas que chocaron, lo que fue una sorpresa para muchos astrónomos. Además, una revisión de la reciente supernova SN 2011fe, que explotó en agosto de 2011, explora la posibilidad del progenitor de doble degeneración. Queda una pregunta abierta si estas fusiones de enanas blancas son el catalizador principal para las supernovas de tipo Ia en las galaxias espirales. Se requieren más estudios para saber si las supernovas en las galaxias espirales son causadas por fusiones o una mezcla de los dos procesos.
Schaefer y Pagnotta planean observar otros remanentes de supernova en la Gran Nube de Magallanes para probar aún más sus observaciones.
Pagnotta confirmó que cualquier persona con conexión a Internet podría haber hecho este descubrimiento, ya que todas las imágenes del Hubble utilizadas estaban disponibles públicamente, y el uso de los datos del Hubble fue provocado por APOD.
Fuentes: Science Paper de Bradley E. Schaefer y Ashley Pagnotta (documento PDF), HubbleSite, rueda de prensa de AAS
