Hubble proporciona evidencia de supernova ‘doble progenitor degenerado’

[/caption]

¿Qué sucedió hace 400 años para crear este remanente de supernova increíblemente hermoso, y hubo dos culpables o solo uno? Esta vista del Telescopio Espacial Hubble de un remanente creado por el Tipo Ia ha ayudado a los astrónomos a resolver un misterio de larga data sobre el tipo de estrellas que causan algunas supernovas, conocidas como progenitoras.

“Hasta este punto, no sabíamos realmente de dónde venía este tipo de supernova, a pesar de estudiarlas durante décadas”, dijo Ashley Pagnotta, de la Universidad Estatal de Luisiana, en una conferencia de prensa en la reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense el miércoles. “Pero ahora podemos decir que tenemos la primera identificación definitiva de un progenitor Tipo 1a, y sabemos que este debe haber tenido un progenitor degenerado doble, es la única opción”.

Este remanente de supernova que tiene un nombre similar a un número de teléfono de SNR 0509-67.5, se encuentra a 170.000 años luz de distancia en la galaxia de la Gran Nube de Magallanes.

Los astrónomos han sospechado durante mucho tiempo que dos estrellas fueron las responsables de la explosión, como es el caso de la mayoría de las supernovas de tipo 1a, pero no estaban seguros de qué provocó la explosión. Una explicación podría ser que fue causado por la transferencia de masa de una estrella compañera donde una estrella cercana derrama material sobre una compañera enana blanca, desencadenando una reacción en cadena que provoca una de las explosiones más poderosas del universo. Esto se conoce como el camino de ‘degeneración única’, que parece ser la explicación más plausible, común y preferida para muchas supernovas de Tipo 1a.

La otra opción es la colisión de dos enanas blancas, lo que se conoce como «doble degeneración», que parece ser la explicación menos común y no tan ampliamente aceptada para las supernovas. Para muchos astrofísicos, el escenario de fusión parecía menos probable porque parece que existen muy pocos sistemas de doble enana blanca; de hecho, parece que solo se han descubierto unos pocos hasta ahora.

El problema con SNR 0509-67.5 fue que los astrónomos no pudieron encontrar ningún remanente de la estrella compañera. Es por eso que se consideró el escenario de doble degeneración, ya que en ese caso, no quedará nada ya que ambas enanas blancas se consumen en la explosión. En el caso de un solo progenitor, la estrella que no es una enana blanca seguirá estando cerca del lugar de la explosión y tendrá un aspecto muy similar al que tenía antes de la explosión.

Por lo tanto, una forma posible de distinguir entre los diversos modelos de progenitores ha sido mirar profundamente en el centro de un antiguo remanente de supernova para buscar la ex estrella compañera.

«Sabemos que Hubble tiene la sensibilidad necesaria para detectar los restos de enanas blancas más débiles que podrían haber causado tales explosiones», dijo el investigador principal Bradley Schaefer de LSU. “La lógica aquí es la misma que la famosa cita de Sherlock Holmes: ‘cuando has eliminado lo imposible, lo que quede, por improbable que sea, debe ser la verdad’”.

En 2010, Schaefer y Pagnotta estaban preparando una propuesta para buscar cualquier ex estrella compañera débil en el centro de cuatro remanentes de supernova en la Gran Nube de Magallanes cuando vieron una Imagen astronómica del día foto que muestra una imagen que el Telescopio Espacial Hubble ya había tomado de uno de sus remanentes objetivo, SNR 0509-67.5.

(Nota la 12 de enero de 2012 la imagen es de SNR 0509-67.5!)

Debido a que el remanente aparece como una bonita burbuja o capa simétrica, el centro geométrico se puede determinar con precisión. Al analizar con más detalle la región central, encontraron que estaba completamente vacía de estrellas hasta el límite de los objetos más débiles que el Hubble puede detectar en las fotos. La corta edad también significa que las estrellas supervivientes no se han alejado del lugar de la explosión. Pudieron tachar de la lista todos los posibles escenarios de degeneración simple y se quedaron con el modelo de doble degeneración en el que chocan dos enanas blancas.

“Dado que podemos excluir todos los degenerados únicos posibles, sabemos que debe ser un degenerado doble”, dijo Pagnotta. «La causa de SNR 0509-67.5 se puede explicar mejor por dos estrellas enanas blancas que orbitan estrechamente y se acercan cada vez más en espiral hasta que chocan y explotan».

Pagnotta también señaló que esta supernova en realidad no es una supernova Tipo 1a normal, sino una subclase llamada 1991t, que es una supernova extra brillante.

Un artículo de 2010 de Marat Gilfanov del Instituto Max Planck de Astrofísica indicó que quizás muchas supernovas de Tipo 1a fueron causadas por la colisión de dos estrellas enanas blancas, lo que fue una sorpresa para muchos astrónomos. Además, una revisión de la reciente supernova SN 2011fe, que explotó en agosto de 2011, explora la posibilidad del doble progenitor degenerado. Queda abierta la pregunta de si estas fusiones de enanas blancas son el principal catalizador de las supernovas de tipo Ia en las galaxias espirales. Se requieren más estudios para saber si las supernovas en las galaxias espirales son causadas por fusiones o una mezcla de los dos procesos.

Schaefer y Pagnotta planean observar otros remanentes de supernova en la Gran Nube de Magallanes para probar más a fondo sus observaciones.

Pagnotta confirmó que cualquier persona con una conexión a Internet podría haber hecho este descubrimiento, ya que todas las imágenes del Hubble utilizadas estaban disponibles públicamente, y APOD provocó el uso de los datos del Hubble.

Fuentes: Documento científico de Bradley E. Schaefer y Ashley Pagnotta (documento PDF), HubbleSitioRueda de prensa de la AAS