El ¡®Hubble¡¯ fotograf¨ªa una supernova que sorprende por su brillo

La explosi¨®n de una estrella que descubrieron, por pura casualidad, unos estudiantes brit¨¢nicos hace poco m¨¢s de un mes se ha convertido en punto de inter¨¦s de astr¨®nomos en todo el mundo, que incluso han apuntado el telescopio espacial Hubble para verla. Es la supernova m¨¢s brillante que se ha detectado desde hace 27 a?os y todav¨ªa es visible en el cielo con telescopios modestos de aficionado. Adem¨¢s, es de un tipo especial (Ia) que utilizan los cosm¨®logos para medir grandes distancias en el universo. Pero el cielo suele dar sorpresas a los cient¨ªficos y, en este caso, no solo a los j¨®venes de la Universidad de Londres que fueron los primeros en verla. Un grupo de especialistas de la Universidad de Berkeley (EE?UU) est¨¢ estudiando la supernova, que estall¨® el pasado 21 de enero y que se denomina oficialmente SN 2014J, y ha visto que es extra?a porque increment¨® su brillo m¨¢s r¨¢pido de lo esperado. ¡°Puede que nos est¨¦ ense?ando algo de las supernovas de tipo Ia que los te¨®ricos necesiten comprender; tal vez lo que pens¨¢bamos que era un comportamiento normal de una de estas supernovas sea lo anormal¡±, se?ala Alex Filippenko, l¨ªder del equipo.

Una enana blanca tiene tanta masa como el Sol y el tama?o de la Tierra

Una supernova es una colosal explosi¨®n que sufre una estrella cuando se desestabiliza. La descripci¨®n est¨¢ndar de estos fen¨®menos habla de astros inmensos, mucho m¨¢s masivos que el Sol, que, cuando las reacciones nucleares de su interior han consumido todo su hidr¨®geno y se han quedado sin combustible colapsan desencadenando todo el proceso de explosi¨®n en forma de supernova. Pero las de tipo Ia son distintas: son estrellas enanas blancas, viejas y muy densas, tanto que en ellas una masa como la del Sol est¨¢ comprimida en un tama?o equivalente al de la Tierra; si roban materia a un astro compa?ero o si se fusionan dos de ellas, pueden superar un cierto umbral de masa a partir del cual dejan de ser estables y se desencadena la colosal explosi¨®n.

Es lo que vieron un pu?ado de alumnos de la Universidad de Londres en la noche del 21 de enero pasado, durante unas pr¨¢cticas, en las im¨¢genes que lograron captar de la galaxia M82, entre las nubes de aquella noche poco adecuada para la astronom¨ªa observacional. A Steve Fossey, el profesor, le sorprendi¨® el punto brillante que aparec¨ªa en la galaxia bien conocida, hizo unas comprobaciones y result¨® que se trataba de una supernova.

Una vez que se confirm¨® oficialmente, astr¨®nomos de todo el mundo apuntaron sus telescopios hacia M82, situada a unos 11,5 millones de a?os luz de la Tierra. Tambi¨¦n revisaron sus archivos de los d¨ªas precedentes, y result¨® que la SN 2014J estaba en fotograf¨ªas tomadas antes. En concreto, el telescopio autom¨¢tico Katzman, en el observatorio Lick (California), la hab¨ªa captado el 14 de enero, solo unas 37 horas despu¨¦s de que fuera visible desde la Tierra. Incluso un astr¨®nomo aficionado japon¨¦s la habr¨ªa captado unas horas antes. Unos d¨ªas despu¨¦s, el 31 de enero la fotografi¨® el Hubble, cuando estaba cerca de su m¨¢ximo de brillo.

El equipo de Filippenko explica que la SN 2014J muestra el mismo brillo r¨¢pido que otra supernova, la SN 2013dy, que descubri¨® el telescopio Katzman el a?o pasado. ¡°Dos de las tres supernovas de tipo Ia m¨¢s recientes y mejor observadas son extra?as, lo que nos da nuevas pistas sobre c¨®mo explotan las estrellas¡±, comenta el astr¨®nomo de Berkeley, haciendo referencia a un tercer objeto de este tipo, la SN 2011fe, de hace tres a?os, y cuyo comportamiento se ajust¨® mejor a los modelos te¨®ricos y a observaciones precedentes. Estos investigadores presentan sus conclusiones sobre la supernova del 21 de enero en The Astrophysical Journal Letters.

Los cient¨ªficos usan los estallidos de tipo Ia para medir distancias en el cielo

El valor de las Ia como buen moj¨®n de medida de distancias en el universo se debe a que estas supernovas generan el mismo brillo m¨¢s o menos, lo que permite estimar la distancia a la que est¨¢ la galaxia en la que se producen estas explosiones (igual que se puede calcular la distancia de una bombilla encendida si se conoce su potencia). Y fue precisamente con dos investigaciones independientes que utilizaron, en los a?os noventa, estas supernovas para medir distancias en el cosmos y la velocidad de recesi¨®n de las respectivas galaxias como se descubri¨® la inesperada aceleraci¨®n de la expansi¨®n del universo. Los principales responsables de los dos equipos (Adam Riess, Brian Schmidt y Saul Perlmutter) recibieron el Premio Nobel de F¨ªsica en 2011, con la aceleraci¨®n (supuestamente debida al efecto de la denominada energ¨ªa oscura) convertida ya en el tema m¨¢s candente y misterioso de la cosmolog¨ªa actual.

El comportamiento an¨®malo de la ¨²ltima supernova ¡°no contradice los resultados de la aceleraci¨®n de la expansi¨®n¡±, dice Filippenko, ¡°al refinar la comprensi¨®n de las explosiones de tipo Ia se pueden mejorar las medidas de distancias y hacer c¨¢lculos m¨¢s precisos de la tasa de expansi¨®n, acotando mejor la naturaleza de la energ¨ªa oscura¡±.

Otros cient¨ªficos de Berkeley y de la Universidad Nacional Australiana han investigado el umbral de masa definido a partir del cual la estrella enana blanca explota en una supernova Ia, umbral por el que su brillo ser¨ªa tan uniforme. Richard Scalzo y sus colegas afirman ahora que estas estrellas explotan a partir de un rango de masas un poco m¨¢s amplio que ese umbral. Su investigaci¨®n, que se publicar¨¢ en la revista Monthly Notices of the Royal Society brit¨¢nica, ayudar¨¢ a perfilar los modelos te¨®ricos existentes sobre estas supernovas.