La supernova 2007bi no era una supernova típica: era 10 veces más brillante que una supernova Tipo Ia, por lo que es uno de los eventos de supernova más enérgicos jamás registrados. Los astrónomos de la Universidad de California Berkeley analizaron la explosión, que fue registrada por una encuesta robótica en 2007, y descubrieron que es probable que sea la primera observación confirmada de una supernova de inestabilidad de pares, un tipo de supernova extremadamente energética que ha sido teorizado pero nunca confirmado directamente.
La observación confirmada de una supernova de inestabilidad de pares ha sido esperada durante mucho tiempo, la teoría de que existen ha existido desde la década de 1960, pero parece que la espera ha terminado. La supernova 2007bi, vista por la Fábrica de Supernovas cercanas en abril de 2007, es la primera supernova observada que cumple con los requisitos para las proporciones insondables de explosiones de supernovas de inestabilidad de pares. Un equipo de astrónomos dirigido por Alex Filippenko de la Universidad de California Berkeley publicó su análisis en la edición del 3 de diciembre de Naturaleza. El descubrimiento fue hecho inicialmente por la Fábrica de Supernovas cercanas, y los espectros de emisión del evento se tomaron con el Telescopio Keck y el Telescopio Muy Grande en Chile.
Este tipo de supernovas se produce solo en estrellas de más de 100 masas solares, y son increíblemente brillantes. Los rayos gamma enérgicos son creados por el intenso calor en el núcleo de la estrella. Estos rayos gamma, a su vez, crean pares de electrones y positrones antimateria. Debido a esta producción de antimateria, la presión exterior ejercida por las reacciones nucleares en el núcleo de la estrella disminuye, y la gravedad se hace cargo, colapsando rápidamente el núcleo masivo de la estrella y creando una supernova.
Se teoriza que existen dos tipos: los que explotan con la fuerza suficiente para permitir que la masa alrededor del núcleo sobrante de la estrella se recombine, y los que explotan completamente sin dejar una pizca para formar un agujero negro o una estrella de neutrones. Se cree que la supernova 2006gy, que tenía una luminosidad 10 veces mayor que la de una supernova Tipo Ia, es de la primera variedad. Aquí está nuestra historia sobre eso, ¿podría la antimateria estar alimentando supernovas súper luminosas? y Eta Carinae también pueden ajustarse al perfil. Estos tipos de supernovas de inestabilidad de pares expulsan las capas externas de la materia de la estrella, se asientan en equilibrio y repiten ese proceso hasta que la masa sea lo suficientemente baja como para que ocurra una supernova normal.
Pero 2007bi fue demasiado masivo para asentarse y explotar varias veces. Con una masa de 200 soles, la explosión termonuclear desbocada que ocurrió en su núcleo fue lo suficientemente enérgica como para vaporizar efectivamente toda la estrella. Las supernovas de inestabilidad de pares en estrellas por encima de 130 masas solares no dejan nada en el camino de los agujeros negros o las estrellas de neutrones, pero debido a que son tan enérgicas y luminosas, la luz creciente de la explosión alcanza su punto máximo durante mucho tiempo, 70 días en el caso de 2007bi.
Aunque el equipo detectó la supernova casi una semana después del pico, pudieron calcular la duración de la curva de luz. Luego estudiaron los restos de la explosión durante los siguientes 555 días a medida que se desvanecía.
Filippenko dijo: “La parte central de la gran estrella se había fusionado con el oxígeno cerca del final de su vida y estaba muy caliente. Luego, los fotones de luz más enérgicos se convirtieron en pares de electrones-positrones, robando el núcleo de presión y haciendo que colapsase. Esto condujo a una explosión nuclear fuera de control que creó una gran cantidad de níquel radiactivo, cuya descomposición energizó el gas expulsado y mantuvo la supernova visible durante mucho tiempo ".
La estrella era única de otra manera: se encuentra en una galaxia enana cercana, que contiene poco más que los elementos hidrógeno y helio. Debido a esto, 2007bi se parece mucho a las estrellas que existieron cerca del comienzo del Universo, antes de que los billones de supernovas poblaran el Universo con elementos más pesados. Mirar más de cerca las galaxias enanas (el Universo las tiene en espadas, pero son bastante tenues) puede ser la clave para observar más supernovas de este tipo. Ser capaz de estudiar su explosión y sus efectos dará a los científicos un vistazo de cómo actuaron las primeras estrellas masivas.
Fuente: comunicado de prensa de Berkeley Lab
