Científicos detectan una supernova de tipo Ia desde el mismo momento de su nacimiento

Estas observaciones representan un paso muy importante en la comprensión de este tipo de supernovas y permiten distinguir entre distintos modelos de explosión.

Los resultados del estudio, en los que participa el investigador del Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC) y miembro del IEEC Lluís Galbany, se han publicado en la revista Nature Astronomy.

Un equipo internacional liderado por investigadores del Dunlap Institute de la University of Toronto ha llevado a cabo la detección más temprana de una supernova de tipo Ia, y es que los científicos la han podido observar desde el mismo momento de su nacimiento. El estudio cuenta con la participación del investigador del Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC) y miembro del Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) Lluís Galbany, y sus resultados se han publicado en la revista científica Nature Astronomy.

La supernova observada, denominada SN 2018aoz, es una supernova de tipo Ia que explotó el 29 de marzo de 2018. Las supernovas son explosiones estelares muy luminosas y energéticas, que tienen lugar al final de la vida de las estrellas. Entre ellas, las supernovas de tipo Ia son explosiones termonucleares de enanas blancas en sistemas binarios, y conforman la variedad de supernovas observadas más comúnmente. Son de vital importancia para comprender el origen de los metales y la acelerada expansión del universo. A pesar de su importancia, todavía quedan muchas preguntas pendientes de responder sobre sus orígenes, ya que los mecanismos de explosión de las supernovas de tipo Ia siguen siendo objeto de debate entre la comunidad científica.

La rápida detección de la SN 2018aoz se llevó a cabo gracias a la Red de Telescopios de Microlentes de Corea (KMTNet, Korea Microlensing Telescope Network). Se trata de una red que consta de tres telescopios ubicados en el hemisferio sur, con emplazamientos en Chile, Sudáfrica y Australia. El equipo científico pudo detectar la SN 2018aoz a partir de una hora después de su primera luz, lo que supone la detección multibanda más temprana de una supernova de tipo Ia llevada a cabo hasta ahora. Además, también se ha podido obtener información de su nacimiento, lo que resulta crucial para desvelar cómo tuvo lugar la explosión.

El ICE-CSIC ha contribuido al estudio con observaciones en el infrarrojo realizadas desde el Observatorio Interamericano de Cerro Tololo, en Chile, mediante el instrumento ANDICAM (del inglés ‘A Novel Dual Imaging CAMera’) del telescopio SMARTS. «La SN 2018aoz forma parte de un conjunto de supernovas de tipo Ia que estábamos observando en el infrarrojo para medir distancias a sus galaxias y así poder determinar el ritmo de expansión del universo local», explica el Dr. Galbany. «Esta SN era la más cercana de las que estábamos siguiendo —y además resultó ser la más brillante del 2018—, así que planeamos observarla con mayor frecuencia. En cuanto nuestros colaboradores canadienses nos notificaron el descubrimiento tan temprano, decidimos realizar un seguimiento más detallado», comenta.

Un rápido enrojecimiento de la luz en las primeras horas

La SN 2018aoz supone la detección más temprana de una supernova de tipo Ia hecha hasta ahora. Pero su detección es más bien débil, dado que desde que la supernova explotó hasta llegar al máximo de luz emitida pasaron entre dos y tres semanas. Los datos obtenidos revelan una concentración de metales —de la familia del hierro— en la capa más externa del material expulsado por la supernova. Esto pone de manifiesto un rápido enrojecimiento de su luz, es decir, una absorción temporal de su luz más azul, durante las doce primeras horas de la vida de la supernova.

Este descubrimiento indica que las explosiones normales de supernovas de tipo Ia podrían iniciarse debido a la combustión de material en la superficie de la estrella moribunda o por un proceso de mezcla extremo que hace que los elementos más pesados ​​del interior emerjan hacia la superficie. Estas observaciones son un hito muy importante en la comprensión de cómo explotan las supernovas de tipo Ia. Además, estos datos tan tempranos permiten distinguir entre diferentes modelos de explosión de supernovas de tipo Ia, ya que los resultados parecen indicar que el modelo que mejor explica las observaciones es uno de ‘doble detonación’, según el cual el estallido de la capa más externa de una enana blanca provocaría una onda de choque con energía suficiente para provocar otra detonación en el centro de la estrella.

Nota de prensa realizada en colaboración con el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC) y la Oficina de Comunicación de la Delegación en Cataluña del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

Imagen Principal

Leyenda: Remanente de la supernova de tipo Ia Kepler, la famosa explosión que fue descubierta por Johannes Kepler en el año 1604.
Créditos: NASA / CXC / Univ. of Texas at Arlington / M. Millard et al.

 Enlaces

– IEEC
– ICE-CSIC
– Dunlap Institute
– KMTNet

Más información

Esta investigación se presenta en un artículo titulado «Infant-phase reddening by surface Fe-peak elements in a normal type Ia supernova», de Ni, Y.Q. et al., que apareció en la revista Nature Astronomy el 17 de febrero del 2022.
 
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