Astrónomos identifican una nueva clase de supernova ultra rápida

Esquema del proceso de explosión y muerte de la estrella. Supernova KSN 2015K. Imagen: NASA

Cuando una estrella se convierte en supernova, el proceso es tan descomunal que generalmente dura meses. Entonces, cuando los astrónomos detectaron uno que solo duró unas pocas semanas, decidieron ponerle atención. Así encontraron un nuevo tipo de supernova que nunca antes se había observado.

La supernova, llamada KSN 2015K, alcanzó su brillo máximo y luego se desvaneció por completo en menos de un mes. Esto es 10 veces más rápido que otras supernovas de brillo similar, las que demoran meses.

De acuerdo con una publicación en Nature Astronomy, la explicación más probable es que KSN 2015K haya estado envuelta por una nube espesa de gas y polvo y que solo se volvió visible después de que el polvo fuera expulsado por la onda de choque de la supernova.

«Descubrimos otra forma en que las estrellas mueren y distribuyen el material de vuelta al espacio», dijo Brad Tucker, investigador de la Universidad Nacional de Australia.

Este tipo de evento se ha capturado antes. Llamado transitorio luminoso de evolución rápida (FELT, por fast-evolving luminous transient), ha desconcertado a los astrónomos porque no se alinea con los modelos tradicionales de supernova.

KSN 2015K fue capturada por el telescopio Kepler en 2015, que fotografió el evento cada 30 minutos durante toda su duración, brindando un nivel de detalle sin precedentes de este particular estallido de luz.

En solo 2,2 días, KSN 2015K alcanzó un brillo máximo comparable al de una supernova de tipo Ia (la explosión de una enana blanca en un sistema binario). En una semana ya había descendido a la mitad de ese brillo, desvaneciéndose por completo en solo 25 días.

El equipo descubrió que la curva de luz coincidía con la de una supernova después de la explosión de la estrella, aunque sin la acumulación esperada. Pero si un capullo de gas y polvo, arrojado por la estrella, la hubiera ocultado, eso explicaría su rapidez.

Cuando las estrellas están muriendo pueden arrojar gran parte de su masa al espacio que les rodea, en forma de gas y polvo. Por lo general, este material está iluminado desde dentro por la estrella, pero si este es lo suficientemente denso, teóricamente podría ocultar esa luz.

Esto plantea la pregunta de qué podría crear un capullo denso de material alrededor de una estrella inestable, tan cerca de de su muerte.

Las supernovas de tipo Ia generalmente producen una gran cantidad de níquel radiactivo, pero en este caso se observó muy poco de él, lo que quedó demostrado por la rapidez con que se desvaneció.

La explicación más probable es lo que se conoce como estrella de rama asintótica gigante; un gigante rojo de baja a mediana masa que gana brillo a medida que muere. Si KSN 2015K estaba en la parte más alta de este tipo de estrella, con un viento muy lento y polvoriento que soplaba a su alrededor, esto podría haber creado el capullo. Sin embargo, las supernovas gigantes rojas no son tan brillantes como las supernovas enanas blancas.

Cuando el núcleo de la estrella colapsó, la enorme cantidad de energía cinética producida por la explosión se habría convertido en luz al estrellarse contra el capullo, lo que representa el el alto punto de brillo en la curva de luz.

Para verificar esta hipótesis se necesitarán futuras observaciones, apoyadas por telescopios como el TESS de la NASA, las que podrán examinar los FELT con mayor detalle y ayudar a descubrir más sobre sus estrellas progenitoras.

«Este trabajo también tiene otro legado», escribió en una editorial el astrofísico JJ Eldridge, de la Universidad de Auckland, Nueva Zelanda.

«Las observaciones de cadencia ultra alta serán un área rica para futuros descubrimientos. Durante miles de años pensamos que el cielo no cambiaba, pero luego las observaciones detalladas de supernovas galácticas, en registros históricos alrededor del mundo, nos mostraron que el el cielo estaba cambiando a escalas de tiempo humanas», explicó Eldridge.

Science Alert