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(noticias nanowerk) Los científicos han descubierto una relación directa entre la muerte explosiva de estrellas masivas y la formación de los objetos más compactos y misteriosos del universo: los agujeros negros y las estrellas de neutrones. Utilizando el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral (VLT de ESO), un equipo internacional dirigido por el Instituto Weizmann de Ciencias pudo observar las consecuencias de una explosión de supernova en una galaxia cercana y encontrar pistas sobre el misterioso objeto compacto que dejó atrás.
El estudio será publicado en Naturaleza (“Una periodicidad de 12,4 días en un sistema estelar binario cercano después de una supernova”).
![Una supernova deja tras de sí un objeto compacto en un sistema binario](https://www.nanowerk.com/news2/space/id64378_1.jpg)
«Los investigadores han creído durante mucho tiempo que se forma un remanente compacto en el centro de una explosión estelar masiva», dice el autor principal del estudio, el Dr. Ping Chen, investigador postdoctoral en el laboratorio del profesor Avishay Gal-Yam en el departamento de astrofísica y física de partículas de Weizmann. “Pero hasta ahora ha sido difícil determinar una conexión directa entre las explosiones de supernovas y los objetos compactos recién formados. Con este trabajo estamos estableciendo una conexión muy directa”.
Cuando las estrellas masivas llegan al final de sus vidas, colapsan bajo su propia gravedad tan rápidamente que se produce una violenta explosión, llamada supernova. Los astrónomos creen que después de toda la emoción de la explosión, todo lo que queda es el núcleo ultradenso, o remanente compacto, de la estrella. Dependiendo de cuán masiva sea la estrella, el remanente compacto será una estrella de neutrones -un objeto tan denso que una cucharada de su materia pesaría tanto como el Monte Everest- o un agujero negro, un objeto aún más denso, surgido de la nada. nada surge, incluso la luz puede escapar.
Pero si bien los astrónomos han encontrado abundante evidencia de esta cadena de eventos en el pasado, la evidencia directa de que una supernova dejó un remanente compacto sigue siendo difícil de alcanzar.
El golpe de suerte del equipo llegó en mayo de 2022, cuando se descubrió la supernova SN2022jli en el brazo espiral de una galaxia cercana, NGC 157, situada a 75 millones de años luz de distancia. Al centrar su atención en las consecuencias de esta explosión, los científicos pudieron encontrar la conexión entre una supernova y el objeto compacto que deja tras de sí, gracias a una estrella compañera.
La mayoría de las estrellas masivas orbitan alrededor de una estrella compañera en el llamado sistema estelar binario, y la estrella que causó SN 2022jli no fue una excepción. Sorprendentemente, la estrella compañera sobrevivió a la muerte violenta de su compañera, por lo que la estrella y el objeto compacto restante continuaron orbitando entre sí, un hecho inusual después de una explosión tan poderosa.
«En este trabajo, observamos un objeto compacto recién formado y su compañero», dice Chen. «Por primera vez, vemos cómo la estrella de neutrones o el agujero negro recién formado interactúa con su compañero».
Esta interacción se observó en forma de movimientos periódicos de gas hidrógeno y fluctuaciones regulares en el brillo visible del sistema, y también se detectaron estallidos de rayos gamma. Las observaciones fueron posibles gracias a una flota de instrumentos en tierra y en el espacio, incluido el X-Shooter en el VLT de ESO en el desierto de Atacama en Chile.
Al reunir esta evidencia, el equipo descubrió que la atmósfera rica en hidrógeno de la estrella compañera se infló más de lo habitual al interactuar con el material expulsado por la explosión de la supernova. Luego, cada vez que el objeto compacto atravesaba la atmósfera de su compañero en su órbita, podía robar gas hidrógeno, formando un disco caliente de materia a su alrededor. Este robo periódico de materia, o acreción, generó mucha energía, que se registró en las observaciones como cambios regulares de brillo.
Aunque el equipo no pudo observar directamente el objeto compacto, llegaron a la conclusión de que este robo de energía sólo podría deberse a que una estrella de neutrones o un agujero negro absorbiera materia de la hinchada atmósfera de la estrella compañera. «Nuestra investigación fue como resolver un rompecabezas reuniendo todas las pruebas posibles», dice Chen. «Todas estas piezas se juntaron y condujeron a la verdad».
Ahora que se ha confirmado la presencia de un agujero negro o una estrella de neutrones, todavía queda mucho por desentrañar sobre este enigmático sistema, incluida la naturaleza precisa del objeto compacto. Los telescopios de próxima generación, como el Extremely Large Telescope de ESO, que entrará en funcionamiento a finales de esta década, ayudarán, permitiendo a los astrónomos revelar detalles sin precedentes de este importante sistema estelar binario.
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