Remanente de la supernova de Tycho, resultado de una explosión de supernova de Tipo Ia. Crédito: Rayos X: NASA/CXC/Rutgers/K.Eriksen y colaboradores; Óptica: DSS.
Las estrellas en explosión conocidas como supernovas de Tipo Ia desempeñan un papel importante en la medición del Universo, y fueron usadas para descubrir la existencia de la energía oscura. Son lo suficientemente brillantes como para verse a través de grandes distancias, y bastante parecidas como para actuar como “candelas estándar”, un objeto de luminosidad conocida. El Premio Nobel de Física de 2011 fue galardonado por el descubrimiento del Universo acelerado usando las supernovas de Tipo Ia. Sin embargo, es un hecho vergonzoso que los astrónomos aún no saben qué sistemas estelares crean las supernovas de Tipo Ia.
Dos modelos muy diferentes explican el posible origen de las supernovas de Tipo Ia, y distintos estudios apoyan cada modelo. Nuevas pruebas demuestran que ambos modelos son correctos; algunas de estas supernovas se crean de una forma y otras de otra.
“Los estudios anteriores han generado resultados contradictorios. El conflicto desaparece si tienen lugar ambos tipos de explosión”, explicó el astrónomo Ryan Foley (Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica).
Se sabe que las supernovas de Tipo Ia se originan a partir de enanas blancas, los densos núcleos de estrellas muertas. Las enanas blancas también se conocen como estrellas degeneradas debido a que se apoyan en la presión de degeneración cuántica.
En el modelo degenerado simple de una supernova, una enana blanca recoge material de una estrella compañera hasta que alcanza un punto crítico donde comienza una reacción nuclear fuera de control y la estrella estalla. En el modelo degenerado doble, dos enanas blancas se fusionan y estallan. Los sistemas degenerados simples deberían tener gas procedente de la estrella compañera alrededor de la supernova, mientras que los sistemas degenerados dobles carecerían de dicho gas.
“Al igual que el agua mineral puede tener gas o no, las supernovas también pueden”, dijo Robert Kirshner, profesor Clowes de Astronomía de la Universidad de Harvard y coautor del estudio.
Foley y sus colegas estudiaron 23 supernovas de Tipo Ia en busca de signos de gas alrededor de las supernovas, que deberían estar presentes sólo en los sistemas degenerados simples. Descubrieron que las explosiones más potentes tendían a proceder de sistemas “gaseosos”, o sistemas con flujos de salida de gas. Sin embargo, sólo una fracción de supernovas mostró pruebas de flujos de salida. El resto parecía venir de sistemas degenerados dobles.
“Definitivamente hay dos tipos de entornos; con y sin flujo de salida de gas. Ambos se encuentran alrededor de supernovas de Tipo Ia”, dijo Foley.
Este hallazgo tiene importantes implicaciones para las medidas de la energía oscura y del Universo en expansión. Si hay en funcionamiento dos mecanismos distintos en las supernovas de Tipo Ia, entonces los dos tipos deben considerarse de forma separada cuando se calculan distancias cósmicas y tasas de expansión.
“Es como medir el Universo con una mezcla de reglas de yardas y metros; llegas más o menos a la misma respuesta, pero no exactamente. Para lograr una respuesta precisa tienes que separar las reglas de yardas de las de metros”, explicó Foley.
Este estudio genera una pregunta interesante: si dos mecanismos provocan las supernovas de Tipo Ia, ¿por qué son lo bastante homogéneas como para servir como candelas estándar?
“¿Cómo pueden las supernovas procedentes de diferentes sistemas tener un aspecto tan similar? No tengo una respuesta para eso”, dijo Foley.
El artículo que describe esta investigación aparecerá en la revista Astrophysical Journal y está disponible en línea.
Fuente: Cosmo Noicias - CfA
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