Hubble Captura La Primera Imagen De Un Compañero Sobreviviente De Una Supernova

Imagen del compañero sobreviviente de una supernova

Hace diecisiete años, los astrónomos presenciaron la explosión de la supernova 2001ig a 40 millones de años luz de distancia en la galaxia NGC 7424, en la constelación meridional Grus, la Grulla. Poco después, los científicos fotografiaron la supernova con el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral en 2002. Dos años más tarde, siguieron con el Observatorio Gemini Sur, que insinuaba la presencia de un compañero binario superviviente. A medida que el resplandor de la supernova se desvaneció, los científicos enfocaron al Hubble en esa ubicación en 2016. Identificaron y fotografiaron al compañero sobreviviente, lo cual fue posible solo debido a la exquisita resolución y sensibilidad ultravioleta del Hubble. Las observaciones del Hubble de SN 2001ig proporcionan la mejor evidencia hasta ahora de que algunas supernovas se originan en sistemas de estrellas dobles. Créditos: NASA, ESA, S. Ryder (Observatorio Astronómico Australiano) y O. Fox (STScI)

Hace diecisiete años, los astrónomos presenciaron la explosión de una supernova a 40 millones de años luz de distancia en la galaxia llamada NGC 7424, ubicada en la constelación meridional de Grus, la Grulla. Ahora, en el desvanecimiento de esa explosión, NASA es telescopio espacial Hubble ha capturado la primera imagen de un compañero superviviente de una supernova. Esta imagen es la evidencia más convincente de que algunas supernovas se originan en sistemas de estrellas dobles.

“Sabemos que la mayoría de las estrellas masivas están en pares binarios”, dijo Stuart Ryder del Observatorio Astronómico Australiano (AAO) en Sydney, Australia, y autor principal del estudio. “Muchos de estos pares binarios interactuarán y transferirán gas de una estrella a otra cuando sus órbitas los acerquen”.

El compañero de la estrella progenitora de la supernova no fue un espectador inocente de la explosión. Extrajo casi todo el hidrógeno de la envoltura estelar de la estrella condenada, la región que transporta energía desde el núcleo de la estrella a su atmósfera. Millones de años antes de que la estrella primaria se convirtiera en supernova, el robo de la compañera creó una inestabilidad en la estrella primaria, lo que provocó que estallara episódicamente un capullo y capas de gas hidrógeno antes de la catástrofe.

La supernova, llamada SN 2001ig, se clasifica como una supernova de envoltura desnuda de Tipo IIb. Este tipo de supernova es inusual porque la mayor parte, pero no todo, el hidrógeno se ha ido antes de la explosión. Este tipo de estrella explosiva fue identificado por primera vez en 1987 por el miembro del equipo Alex Filippenko del Universidad de California, Berkeley .

No está del todo claro cómo las supernovas de sobre despojado pierden ese sobre exterior. Originalmente se pensó que provenían de estrellas individuales con vientos muy rápidos que empujaban las envolturas externas. El problema fue que cuando los astrónomos comenzaron a buscar las estrellas primarias de las que se originaron las supernovas, no pudieron encontrarlas para muchas supernovas de envoltura desnuda.

“Eso fue especialmente extraño, porque los astrónomos esperaban que fueran las estrellas progenitoras más masivas y más brillantes”, explicó el miembro del equipo Ori Fox del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore. “Además, la gran cantidad de supernovas de envoltura desnuda es mayor de lo previsto”. Ese hecho llevó a los científicos a teorizar que muchas de las estrellas primarias estaban en sistemas binarios de menor masa, y se propusieron demostrarlo.

Buscar un compañero binario después de una explosión de supernova no es tarea fácil. Primero, tiene que estar a una distancia relativamente cercana a la Tierra para que el Hubble pueda ver una estrella tan débil. SN 2001ig y su compañero están a punto de llegar a ese límite. Dentro de ese rango de distancia, no se disparan muchas supernovas. Aún más importante, los astrónomos deben conocer la posición exacta mediante mediciones muy precisas.

En 2002, poco después de que SN 2001ig explotara, los científicos identificaron la ubicación precisa de la supernova con los datos del Observatorio Europeo Austral. Telescopio muy grande (VLT) en Cerro Paranal, Chile. En 2004, luego siguieron con el Observatorio Gemini Sur en Cerro Pachón, Chile. Esta observación primero insinuó la presencia de un compañero binario superviviente.

Sabiendo las coordenadas exactas, Ryder y su equipo pudieron enfocar al Hubble en esa ubicación 12 años después, cuando el brillo de la supernova se desvaneció. Con la exquisita resolución y la capacidad ultravioleta del Hubble, pudieron encontrar y fotografiar al compañero sobreviviente, algo que solo el Hubble podía hacer.

Antes de la explosión de la supernova, la órbita de las dos estrellas alrededor de la otra tomaba aproximadamente un año.

Cuando la estrella principal explotó, tuvo mucho menos impacto en el compañero superviviente de lo que se podría pensar. Imagine un hueso de aguacate, que representa el núcleo denso de la estrella compañera, incrustado en un postre de gelatina, que representa la envoltura gaseosa de la estrella. A medida que pasa una onda de choque, la gelatina podría estirarse y bambolearse temporalmente, pero el hueso del aguacate permanecería intacto.

En 2014, Fox y su equipo utilizaron el Hubble para detectar al compañero de otra supernova de Tipo IIb, SN 1993J. Sin embargo, capturaron un espectro, no una imagen. El caso de SN 2001ig es la primera vez que se fotografía a un acompañante superviviente. “Finalmente pudimos atrapar al ladrón estelar, lo que confirma nuestras sospechas de que tenía que haber uno allí”, dijo Filippenko.

Quizás hasta la mitad de todas las supernovas de envoltura desnuda tienen compañeras; la otra mitad pierde sus envolturas externas a través de los vientos estelares. Ryder y su equipo tienen el objetivo final de determinar con precisión cuántas supernovas con sobres desnudos tienen acompañantes.

Su próximo esfuerzo es mirar supernovas completamente despojadas, en contraposición a SN 2001ig y SN 1993J, que solo fueron despojadas en un 90 por ciento. Estas supernovas de envoltura completamente desnuda no tienen mucha interacción de choque con el gas en el entorno estelar circundante, ya que sus envolturas externas se perdieron mucho antes de la explosión. Sin interacción de choque, se desvanecen mucho más rápido. Esto significa que el equipo solo tendrá que esperar dos o tres años para buscar compañeros supervivientes.

En el futuro, también esperan utilizar el Telescopio espacial James Webb para continuar su búsqueda.

Publicación: Stuart D. Ryder, et al., “Detección ultravioleta del compañero binario del tipo IIb SN 2001ig”, ApJ, 2018; doi: 10.3847 / 1538-4357 / aaaf1e

Añadir un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *