Cuente las colisiones estelares para comprender las supernovas

Entre las diversas formas en que una estrella puede terminar con su vida, una de las más espectaculares es la explosión en la supernova: la estrella expulsa la mayor parte de su materia en el espacio y se vuelve muy brillante (durante unas pocas semanas). Entre los diferentes tipos de supernovas, los cosmólogos están particularmente interesados en las supernovas tipo Ia, ya que pueden usarse como hitos para medir distancias. De este modo, han demostrado que la expansión del Universo se está acelerando. Hay dos hipótesis opuestas sobre el origen de las supernovas tipo Ia: son sistemas binarios de estrellas enanas blancas, o parejas formadas por una enana blanca y un gigante rojo ? Al estudiar la frecuencia de las fusiones (o coalescencias) de enanas blancas, dos físicos de la Universidad de Tel Aviv en Israel proporcionan un argumento a favor del primer escenario.

Parece seguro que las supernovas tipo Ia ocurren en sistemas binarios, y que la estrella en explosión es una enana blanca que se alimenta del material de su estrella compañera. Sin embargo, lo que aún no está claro es la naturaleza de la segunda estrella. Podría ser un gigante rojo, cuya enana blanca absorbe gradualmente la materia durante un período del orden de un millón de años. Observaciones recientes parecen cuestionar esta hipótesis. Otra hipótesis es que la estrella compañera también es una enana blanca. Las dos estrellas, en rápida rotación entre sí, se acercarían en espiral hasta chocar.

Carles Badenes y Dan Maoz utilizaron un enfoque estadístico para probar el escenario de un par de enanas blancas. Su idea es simple: estimar el número de coalescencias de estos sistemas binarios que ocurren cada año en nuestra galaxia. Si este evento es la causa de las supernovas tipo Ia, la frecuencia de las coalescencias y la frecuencia de las supernovas deben ser iguales a las incertidumbres de medición. Los físicos utilizaron el catálogo espectroscópico de Sloan digital sky survey y seleccionaron a casi 4.000 enanas blancas. No es fácil determinar si pertenecen a sistemas dobles, porque la estrella compañera puede ser mucho menos brillante, pero es posible especificar su situación midiendo la variación en la velocidad de movimiento de la estrella entre dos mediciones. En un sistema binario, las estrellas se acercan cada vez más rápido, por lo que la variación en la velocidad radial es grande. Por el contrario, una enana blanca aislada se mueve casi a velocidad constante. C. Badenes y D. Maoz estudiaron los casos probables de sistemas binarios de enanas blancas y dedujeron la frecuencia de las coalescencias en nuestra galaxia: sería una cada 300 años más o menos. Esta tasa, del mismo orden de magnitud que la frecuencia de las supernovas tipo Ia, parece indicar que las coalescencias de enanas blancas son el origen de la supernova tipo Ia.

Crédito: NASA / GSFC / D.Berry

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