Nacimiento de una estrella

Por primera vez desde que observamos el Universo, un equipo de astrónomos ha captado imágenes en tiempo real del dramático final de la vida de una supergigante roja hasta convertirse en una supernova.

Gracias a dos telescopios ubicados en Hawái, el del Instituto de Astronomía Pan-STARRS de la Universidad de Hawái y el Observatorio WM Keck, un equipo de investigadores, liderados por Wynn Jacobson Galán, fue posible observar a la supergigante roja durante sus últimos 130 días de vida. La estrella, SN 2020tlf, estaba ubicada en la galaxia NGC 5731 a unos 120 millones de años luz.

Según se explica en un artículo recién publicado en The Astrophysical Journal, durante ese periodo previo los científicos pudieron ver cómo la estrella moribunda emitía intensos destellos a medida que enormes burbujas de gas explotaban a poca altura sobre ella. Este es un gran avance en nuestra comprensión de lo que hacen las estrellas masivas momentos antes de morir.

En términos de volumen, aunque no de masa y de brillo, las supergigantes rojas son las estrellas más grandes del Universo, cientos, o incluso más de mil veces mayores que el Sol. Al igual que nuestra estrella, las supergigantes rojas generan energía a través de la fusión nuclear de elementos en sus núcleos. Pero debido a que son tan grandes, pueden forjar elementos mucho más pesados que el hidrógeno y el helio que normalmente queman las estrellas. En la medida que van quemando elementos cada vez más masivos, aumenta la temperatura y la presión de sus núcleos. En última instancia, cuando comienzan a fusionar hierro y níquel, estas estrellas se quedan sin energía, sus núcleos colapsan y expulsan sus atmósferas exteriores gaseosas al espacio en una violenta explosión, conocida como supernova tipo II.

Todo comenzó en el verano de 2020 cuando el telescopio Pan-STARRS detectó por primera vez la estrella masiva condenada a muerte. Gracias al seguimiento realizado por ambos telescopios, unos meses después se pudo capturar la enorme explosión. Los datos mostraron evidencia directa de material circunestelar denso que rodeaba a la estrella.

Los hallazgos encontrados por estos investigadores desafían las ideas previas de cómo evolucionan las estrellas supergigantes rojas justo antes de explotar. Antes de este descubrimiento, todas las supergigantes rojas observadas apenas mostraban actividad, por lo que estos hallazgos sugieren que al menos algunas de estas estrellas deben sufrir cambios significativos en su estructura interna que luego resultan en la potente eyección de gas momentos antes de colapsar.

El nacimiento de la supernova o la muerte de una supergigante roja ha sido observado desde la antigüedad por los astrónomos y la relacionaban con el nacimiento de estrellas, ya que brillaban durante semanas, incluso meses, y muchas veces eran visibles a simple vista. A eventos de esta naturaleza se les llamó inicialmente stellae novae (estrellas nuevas) o simplemente novae

En la actualidad la han bautizado como supernovas (del latín nova, nueva), sin embargo, el termino fue acuñado por el astrónomo alemán Wilhelm Heinrich

Walter Baade y el astrónomo y físico suizo de origen búlgaro Fritz Zwicky en 1931 para denominar a los más luminosos agregándoles el prefijo super.

Las supernovas son estrellas que explotan al final de sus vidas y cuando lo hacen, la cantidad de energía que liberan es de tal magnitud que consiguen eclipsar el brillo de la galaxia que las contiene. Cuando explota, una única supernova puede llegar a brillar con una intensidad de mil millones de veces superior a la del Sol en un periodo que oscila entre uno y seis meses. Posteriormente su brillo decrece de forma más o menos suave hasta desaparecer completamente.

Cuando explotan, las supernovas arrojan material al espacio entre 15 mil a 40 mil kilómetros por segundo. Estas explosiones producen gran parte del material del Universo, incluyendo elementos como el hierro, que conforma nuestro planeta e incluso a nosotros mismos. Los elementos pesados sólo se producen en las supernovas, por lo que todos nosotros llevamos en nuestros cuerpos remanentes de estas explosiones.

Según la teoría más arraigada, la formación de nuestro Sistema Solar comenzó gracias a la poderosa onda de choque de una supernova. Tras la enorme explosión, la estrella moribunda inyectó una gran cantidad de materiales en la vecina nube de polvo y gas, causando su colapso gravitatorio y permitiendo así que se formaran el Sol y el resto de los planetas que conocemos.

Por otro lado, investigadores creen que el bombardeo de energía cósmica que tuvo su pico hace 2.6 millones, provocado por una supernova al explotar a unos 163 años luz de la Tierra, hizo que nuestro planeta se llenara de escombros y de hierro radiactivo (Hierro 60). Esta explosión provocó que la atmósfera inferior de nuestro planeta se viera afectada como nunca al ionizarse unas 50 veces, causando el aumento de tormentas eléctricas y grandes incendios forestales que obligaron a nuestros ancestros a abandonar los árboles y adaptarse a las extensas sabanas, es decir, practicar la bipedestación, la capacidad de los animales bípedos para andar sobre las dos extremidades inferiores.

De las supernovas descubiertas por los astrónomos, la supernova superluminosa SN 2006gy es de las más estudiadas. Entre los datos destacados se cita el hecho que en el 2006 en pocos meses emitió 50 mil veces más luz que nuestro Sol (o, lo que es equivalente, el resplandor que nuestra estrella ha emitido en total desde su existencia). Su pico máximo brilló más que una galaxia entera y en el 2016, aún era visible en su vecindario cósmico, a pesar de que se encuentra a 238 millones de años luz.

El estudio de la supernova permite conocer los secretos del Universo; sin embargo, los investigadores estiman que la explosión violenta de una estrella en forma de supernova podría causar un evento de extinción casi masiva en la Tierra, si se produjera dentro de un rango de distancia de hasta 40 ó 50 años luz