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Ciencia y Espacio

Científicos presencian la agonía de una estrella gigante por primera vez

Por Ashley Strickland

(CNN) -- La muerte de una estrella es uno de los eventos más dramáticos y violentos en el espacio, y unos astrónomos han tenido un asiento de primera fila sin precedentes para el final explosivo de un gigante estelar. Los telescopios terrestres proporcionaron la primera mirada en tiempo real (terrestre) a la agonía de una estrella supergigante roja.

Si bien estas no son las estrellas más brillantes ni más masivas, son las más grandes en términos de volumen. Una estrella supergigante roja popular es Betelgeuse, que captó interés debido a su oscurecimiento irregular.

Esta estrella, ubicada en la galaxia NGC 5731 a unos 120 millones de años luz de distancia de la Tierra, era 10 veces más grande que el sol.

Antes de que se apaguen en un resplandor de gloria, algunas estrellas experimentan violentas erupciones o liberan brillantes capas calientes de gas. Hasta que los astrónomos presenciaron este evento, creían que las supergigantes rojas estaban relativamente tranquilas antes de explotar en una supernova o colapsar en una estrella de neutrones densa.

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En cambio, los científicos observaron la autodestrucción de la estrella de manera dramática antes de colapsar en una supernova de tipo II. La muerte de esta estrella es el colapso rápido y la explosión violenta de una estrella masiva después de quemar el hidrógeno, el helio y otros elementos de su núcleo.

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Todo lo que queda es el hierro de la estrella, pero el hierro no se puede fusionar, por lo que la estrella se quedará sin energía. Cuando eso sucede, el hierro colapsa y provoca la supernova. Un estudio que detalla estos hallazgos publicado este jueves en The Astrophysical Journal.

"Este es un gran avance en nuestra comprensión de lo que hacen las estrellas masivas momentos antes de morir", dijo en un comunicado el autor principal del estudio, Wynn Jacobson-Galán, investigador graduado de la Fundación Nacional de Ciencias de la Universidad de California, Berkeley.

"La detección directa de la actividad anterior a la supernova en una estrella supergigante roja nunca se había observado antes en una supernova de tipo II ordinaria. Por primera vez, vimos explotar una estrella supergigante roja".

Los momentos finales de la muerte estelar

Los astrónomos fueron alertados por primera vez de la inusual actividad de la estrella 130 días antes de que se convirtiera en supernova. En el verano de 2020, el telescopio Pan-STARRS del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawái detectó radiación brillante en el Haleakalā de Maui.

Luego, en el otoño de ese año, los investigadores presenciaron una supernova en el mismo lugar.

Lo observaron usando el W.M., espectrómetro de imágenes de baja resolución del Observatorio Keck en Maunakea, Hawai'i, y la llamaron supernova 2020tlf. Sus observaciones revelaron que había material alrededor de la estrella cuando explotó, el gas brillante que la estrella pateó violentamente lejos de sí misma durante el verano.

"Es como ver una bomba de tiempo", dijo en un comunicado la autora principal del estudio, Raffaella Margutti, profesora asociada de astronomía y astrofísica en UC Berkeley. "Nunca hemos confirmado una actividad tan violenta en una estrella supergigante roja moribunda donde la vemos producir una emisión tan luminosa, luego colapsar y arder, hasta ahora".

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Algunas de estas estrellas masivas probablemente experimenten cambios internos consecuentes que causan la tumultuosa liberación de gas antes de morir, según ha demostrado el hallazgo.

El trabajo se llevó a cabo mientras Jacobson-Galán y Margutti aún estaban en la Northwestern University. Tenían acceso remoto a los telescopios del Observatorio Keck en Hawái, que fue "fundamental para proporcionar evidencia directa de una estrella masiva en transición a una explosión de supernova", dijo Margutti.

"Estoy muy emocionado por todas las nuevas 'incógnitas' que han sido desbloqueadas por este descubrimiento", dijo Jacobson-Galán. "La detección de más eventos como SN 2020tlf tendrá un impacto dramático en la forma en que definimos los últimos meses de la evolución estelar, uniendo a observadores y teóricos en la búsqueda para resolver el misterio de cómo las estrellas masivas pasan los momentos finales de sus vidas".