La estrella destruida por dos explosiones

En mi nuevo libro, Pioneros del cosmos, uno de los aspectos que trato es la evolución estelar. En este contexto es inevitable tratar el tema de las supernovas. Siempre se ha hablado de un estallido, pero, ¿hay estrellas que mueren en dos explosiones? Un nuevo estudio liderado por Priyam Das, estudiante de doctorado en la Universidad de Nueva Gales del Sur en Canberra (Australia), y autor principal de un estudio recién publicado (Das, 2025) ahonda sobre esa posibilidad. El objeto central del estudio es el joven remanente estelar SNR 0509-67.5, producido a raíz de una explosión de supernova tipo Ia (leído «tipo uno a») hace unos pocos cientos de años. Este remanente de supernova se encuentra a 160.000 años luz en la Gran Nube de Magallanes (LMC), en dirección a la constelación de Doradus.

Una gran parte del conocimiento que tenemos sobre la expansión del universo lo sabemos gracias al análisis de estas supernovas tipo Ia. Los científicos Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt y Adam G. Riess, Premios Nobel de Física en 2011 así lo demostraron. Por otro lado, como dato curioso, las supernovas son la fuente principal de hierro en nuestro planeta. Esto quiere decir que el hierro de nuestra sangre surgió de una estrella que terminó estallando en forma de supernova.

Cómo se produce una supernova tipo Ia

Veamos con más detalle cómo se produce una supernova tipo Ia. Todo comienza con una estrella moribunda tipo enana blanca que forma parte de un sistema estelar doble. Si la estrella compañera se encuentra lo suficientemente cerca, debido a que la intensidad del campo gravitatorio de la enana blanca es mayor que el de su compañera, puede capturar materiales de esta última. Con el incremento de masa de la enana blanca puede llegar un punto en el que alcance una masa crítica, conocida como límite de Chandrasekhar. En ese momento la estrella colapsa y estalla, emitiendo un patrón de luz muy específico. Ese patrón de variación de luminosidad es tan predecible que son consideradas candelas estándar y nos ayudan a calcular las distancias que nos separan de ellas con gran precisión.

supernova destruida por dos explosiones
Imagen que muestra el joven remanente de supernova SNR 0509-67.5 || Créditos: ESO/P. Das et al. Background stars (Hubble): K. Noll et al.

Estudios recientes han insinuado que algunas supernovas tipo Ia podrían explicarse en base a un modelo de dos explosiones. Estas se producirían antes de que la estrella alcance el límite de Chandrasekhar. Con los resultados obtenidos por Das y su equipo, esta suposición ha tomado validez. Los resultados obtenidos del remanente SNR 0509-67.5 se ajustan perfectamente a este modelo.

Las dos explosiones de SNR 0509-67.5

Parece ser que la estrella que provocó el remanente de supernova SNR 0509-67.5, antes de terminar sus días se rodeó de una capa de helio capturado de su estrella compañera. Esta capa podría haberse vuelto inestable y sufrir una especie de ignición que provocó la primera explosión.

La onda de choque generada, además de expandirse por el espacio también se propagó a través del interior de la estrella. La onda podría haber alcanzado el núcleo estelar, aumentando la presión de colapso y provocando así el segundo estallido. Esta segunda explosión es la de la supernova propiamente dicha. Como la primera explosión adelantó el proceso, el segundo estallido se adelantó con respecto a cuando la estrella debería haber alcanzado el límite de Chandrasekhar para estallar.

Primera evidencia de enana blanca sufriendo dos explosiones

Es la primera vez que se detectan evidencias visuales claras de una enana blanca sufriendo este proceso de dos explosiones. Como ya se ha dicho, la comunidad científica predijo que esto podría darse, pero no había pruebas observacionales. Los modelos predecían un patrón de dos capas de calcio separadas entre sí. Tras analizar los datos del remanente de supernova SNR 0509-67.5 captados con el instrumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) del VLT en Chile, Das y su equipo han encontrado ese patrón. Han visto esa especie de sandwich de calcio en la estructura remanente que en la imagen se puede ver en color azul.

anillos de calcio
Distribución de calcio en el renamente de supernova SNR 0509-67.5. Las curvas superpuestas delinean dos capas concéntricas de calcio que fueron expulsadas en dos detonaciones separadas cuando la estrella murió hace algunos cientos de años || Créditos: ESO/P. Das et al.

Con estas observaciones y las conclusiones a las que se han llegado, se ha proporcionado una fuerte evidencia sobre las supernovas tipo Ia. Se ha visto no solo que pueden suceder dos explosiones, sino también que la supernova se produce antes de alcanzar el límite de Chandrasekhar.

Artículos científicos relacionados

Das, P. et al (2025). Calcium in a supernova remnant shows the fingerprint of a sub-Chandrasekhar mass explosion. Nature Astronomy. DOI: (Ver).

Referencias

  • Double detonation: new image shows remains of star destroyed by pair of explosions. ESO News, eso2511 (Ver).
  • Doble detonación: una nueva imagen muestra los restos de una estrella destruida por dos explosiones. ESO News, eso2511es (Ver).

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