Las extrañas supernovas errantes

Imágenes que muestran dos supernovas alejadas de sus galaxias. El lugar de las supernovas está marcado con una X. Crédito: NASA / ESA
Imágenes que muestran dos supernovas ricas en calcio, alejadas de sus galaxias. La ubicación de las supernovas está marcado con una X. Crédito: NASA / ESA

Se ha dado a conocer el caso de 13 estrellas que se convirtieron en supernovas en medio de la nada y a una edad relativamente joven. A través de observaciones, los astrónomos han desarrollado teorías que explican el origen de estas estrellas y la razón por la cual murieron en los confines de las galaxias.

Al analizar el caso de estas 13 supernovas errantes, los astrónomos no encontraron rastros de formación estelar, cúmulos, estrellas viejas o cualquier otro objeto cercano. La única explicación posible es que las estrellas viajaron enormes distancias a gran velocidad  antes de morir.

Para determinar la velocidad a la que viajaron estas estrellas, los científicos estudiaron datos del Observatorio Lick en California, del Observatorio Keck y del Telescopio Subaru, ambos en Hawái. Encontraron que su velocidad se asemeja a la de estrellas que fueron expulsadas de la Vía láctea por el agujero negro supermasivo que reside en el núcleo. Las velocidades superan los 7 millones de kilómetros por hora.

Al analizar a las galaxias anfitrionas de las 13 supernovas, los científicos observaron que la mayoría son galaxias elípticas masivas que estaban en proceso de fusión con otras galaxias o que se habían fusionado recientemente. Muchos de los núcleos de estas galaxias tienen agujeros negros supermasivos muy activos debido a dichas fusiones. También se encontró que la mayoría de las galaxias residen en el corazón de cúmulos galácticos, una zona común para las fusiones. Y Finalmente se descubrió una de las evidencias más importantes: senderos de polvo que provenían de los núcleos galácticos.

Debido a la ubicación de algunas supernovas en relación a sus galaxias anfitrionas, los científicos determinaron que las estrellas originales debieron ser viejas y que por lo tanto estuvieron acompañadas de otras estrellas que les proporcionaron el material suficiente para provocar un estallido de supernova.

Para poder determinar cómo un sistema binario puede ir más allá de los límites de las galaxias, los científicos tienen una hipótesis, la cual establece que los agujeros negros de un par de galaxias en proceso de fusión pudieron proveer de la suficiente fuerza gravitacional para expulsar sistemas binarios al espacio intergaláctico.

De acuerdo a esta hipótesis, después de la fusión galáctica, los dos agujeros negros se mueven al centro de la nueva galaxia. Cada agujero negro trae consigo varios cúmulos estelares entre los que hay muchos sistemas binarios, los cuales están formados principalmente por estrellas enanas blancas. Algunos sistemas binarios se acercan demasiado a los agujeros negros y terminan siendo expulsados de la galaxia a gran velocidad.

La interacción con los agujeros negros también provoca que las dos estrellas se orbiten cada vez más cerca, acelerando su proceso de fusión. Al final, una de las estrellas termina por arrancar el material de su acompañante, lo que provoca la explosión de una supernova en un lapso de tiempo relativamente corto: cerca de 50 millones de años. En condiciones normales, este tipo de estrellas tardan miles de millones de años en fusionarse y estallar en forma de supernova.

Esta hipótesis responde a muchas de las preguntas acerca de las supernovas errantes, pero algunos misterios siguen sin ser resueltos. Por ejemplo, el hecho de que sean inusualmente débiles ya que producen cinco veces más calcio que otras explosiones estelares. Normalmente, las explosiones de supernovas tienen la suficiente energía para crear elementos más pesados, como el hierro o el níquel y solo una pequeña cantidad de calcio; mientras que estas supernovas atípicas detienen la cadena de fusión a mitad del camino, produciendo mucho calcio y muy poco hierro.

Fuente: http://hubblesite.org/

 

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