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(noticias nanowerk) La humanidad hace tiempo que se vuelve hacia los cielos en busca de respuestas. Los informes sobre supernovas (estrellas en explosión) se remontan a miles de años atrás, pero aunque ahora sabemos que estos eventos crean los componentes básicos de la vida misma, las condiciones que conducen a la explosión de una estrella siguen siendo un gran misterio. Los investigadores del Instituto Weizmann de Ciencias han logrado grandes avances para comprender mejor estos fascinantes fenómenos que nos crearon a nosotros y a todo lo que conocemos. Gracias a una combinación de suerte y determinación, lograron recopilar datos de una supernova única en la vida.
Sus resultados fueron publicados en Naturaleza (“El complejo entorno circunestelar de la supernova 2023ixf”).
Hasta hace poco, las supernovas se consideraban un fenómeno extremadamente raro: ocurrían en nuestra galaxia como máximo una vez por siglo, mientras que la última explosión observable ocurrió hace cientos de años. Los avances en la tecnología de los telescopios no pueden evitar recrear el sorprendente efecto que debieron tener en nuestros antepasados, quienes presenciaron supernovas iluminando el cielo nocturno con la intensidad de cien millones de soles. Sin embargo, estos avances lo compensan ayudando a identificar supernovas en galaxias distantes y proporcionando muchos más datos de los que antes eran posibles. Aún así, persiste el mismo problema: dado que no podemos predecir cuándo ocurrirá una explosión, los astrofísicos generalmente tienen que desempeñar el papel de arqueólogos espaciales, llegando al lugar después de que el evento ya haya ocurrido e intentando recopilar información de los restos.
«Eso es lo que hace que esta supernova en particular sea tan especial», dice el estudiante de doctorado Erez Zimmerman del grupo del profesor Avishay Gal-Yam en el Departamento de Física de Partículas y Astrofísica de Weizmann. «Por primera vez, pudimos seguir de cerca una supernova a medida que su luz emergía del material circunestelar en el que estaba incrustada la estrella en explosión». En términos simples, esto era el equivalente a llegar a la escena del crimen mientras se llevaba a cabo el asesinato. que todavía se estaba produciendo.
Los científicos son los primeros en admitir que tuvieron mucha suerte. El equipo de Gal-Yam solicitó tiempo de investigación en el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, con la esperanza de recopilar datos espectrales UV de cualquier supernova que interactúe con su entorno. En cambio, tuvieron la oportunidad de presenciar en tiempo real una de las supernovas más cercanas en décadas: una supergigante roja que explotó en una galaxia vecina llamada Messier 101.
Por supuesto, aunque la suerte brindó la oportunidad y los recursos, los investigadores aún tenían que recopilar los datos, lo que requirió mucho trabajo. La supernova fue descubierta un viernes, al comienzo del fin de semana en Israel y justo antes del fin de semana en el Instituto Científico del Telescopio Espacial en Baltimore, el centro de operaciones del telescopio Hubble. Lo que complicó aún más las cosas ocurrió dos días antes de la boda de Zimmerman. El equipo insistió en trabajar toda la noche de ese mismo viernes y entregar a tiempo las mediciones necesarias a la NASA. «Es muy raro que como científico tengas que actuar tan rápido», dice Gal-Yam. «La mayoría de los proyectos científicos no se llevan a cabo en medio de la noche, pero surgió la oportunidad y no tuvimos más remedio que responder en consecuencia».
A causa de las coordenadas, la oportunidad era doblemente tentadora. El equipo no sólo logró colocar el lento Hubble en el ángulo correcto para registrar los datos necesarios, sino que también descubrió que, debido a la relativa proximidad de la explosión, el Hubble había tomado imágenes en este sector del universo muchas veces antes. En los archivos de la NASA, los miembros del equipo de Gal-Yam y muchos otros grupos pudieron recopilar datos anteriores a la desaparición final de la estrella, cuando todavía era una supergigante roja en sus etapas finales de vida, creando el retrato más completo de una supernova. Tiempos: una combinación de sus últimos días y su muerte.
Por suerte, su determinación dio sus frutos. Al analizar los datos de rayos UV y X de los satélites Hubble y Swift de la NASA y de muchos de los mejores telescopios del mundo, los investigadores pudieron mapear las dos capas exteriores de la estrella en explosión y formular una hipótesis extraordinaria. “Los cálculos del material circunestelar emitido en la explosión, así como la densidad y masa de este material antes y después de la supernova, muestran una discrepancia que hace muy probable que la masa faltante terminara en un agujero negro que se formó en el Después de la explosión, algo que normalmente es muy difícil de determinar”, dice el estudiante de doctorado Ido Irani del equipo de Gal-Yam.
«Las estrellas se comportan de manera muy impredecible en sus últimos años», dice Gal-Yam. «Se vuelven inestables y normalmente no podemos estar seguros de qué procesos complejos tienen lugar en ellos, porque siempre iniciamos el proceso forense después del hecho, cuando muchos de los datos ya se han perdido». Por la calidad de los datos recopilados, «este estudio representa una oportunidad única para comprender mejor los mecanismos que conducen al final de la vida de una estrella y a la eventual formación de algo completamente nuevo», afirma Zimmerman.
¿Qué pasa con el material que componía la ex supergigante roja Messier 101? Probablemente nunca lo sabremos, pero las últimas etapas de la supernova aún están en curso y aún están surgiendo nuevos datos. Por lo tanto, es posible que este estudio y otros que seguirán aún nos ayuden a comprender mejor cómo llegamos hasta aquí.
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