¿Cómo son las estrellas momentos antes de explotar como supernovas?

Esa es la gran pregunta que trata de responder el grupo de trabajo en el que participa el Lic. Laureano Martínez, doctorando y miembro del IALP (CONICET-UNLP). Junto a sus colaboradores nacionales e internacionales, el Lic. Martínez acaba de publicar tres artículos científicos en la prestigiosa revista Astronomy & Astrophysics, en los cuales arroja luz sobre este tema aunque también abre nuevos interrogantes.

Las estrellas que tienen masas comprendidas entre 8 y 25 veces la masa del Sol, terminan su evolución en una violenta explosión llamada supernova de tipo II (las de tipo I ocurren con otras estrellas como progenitoras). Las supernovas son eventos espectaculares ya que una sola de ellas puede brillar tanto como una galaxia completa. Una vez iniciada la explosión, el brillo de la supernova crece vertiginosamente alcanzando un brillo máximo, para luego decaer un poco más lentamente, en un proceso que normalmente dura apenas un mes. Esa secuencia de enormes cambios en el brillo de la supernova se lo conoce como la “curva de luz”. Las supernovas son muy difíciles de predecir a partir de la observación de estrellas en etapas evolutivas previas, por eso es importante que cada vez que aparece una supernova de este tipo, se la estudie rápidamente y con mucho detalle. También es posible construir en computadoras un programa que, con rigor científico, simule la explosión de una supernova. De este modo, la comparación de la curva de luz predicha por el modelo con la curva de luz observada, permite estimar cómo era la estrella progenitora de la supernova, es decir, cuáles eran sus parámetros más importantes tales como su masa y su radio. También, la comparación con modelos brinda información importante sobre la explosión misma, tal como su energía total y los cambios en la composición de los materiales del interior de la estrella eyectados al espacio.

En esto consistió el trabajo publicado por Laureano Martínez y sus colaboradores. Martínez comparó las curvas de luz de 74 supernovas, obtenidas en el Observatorio Las Campanas de Chile, con los modelos adecuados para cada una. Para realizar la comparación usó los datos observacionales del programa “Carnegie Supernova Project-I”, la muestra existente más amplia de observaciones de supernovas obtenidas con los mismos instrumentos y bajo el mismo programa de observación, la que fue analizada por el grupo de trabajo, en estrecha colaboración con el Dr. Joseph Anderson del Observatorio Europeo Austral en Chile.

Como resultado de este importante y arduo trabajo, Martínez pudo determinar que muchas de las estrellas que explotan como supernova tienen masas menores que lo esperado. Esto está en discrepancia con las teorías aceptadas sobre cómo se distribuyen, según sus masas, las estrellas que se van formando en las nebulosas de gas y polvo interestelares. Cuando las estrellas nacen en estas nebulosas, hay una proporción de las mismas que, de acuerdo con su masa inicial, deberían terminar su evolución como supernovas. Sin embargo, Martínez encontró que un gran número de supernovas proviene de estrellas de menor masa, lo que representa una discrepancia.

Estas diferencias podrían explicarse si las estrellas han perdido mucha masa desde que nacieron hasta el momento de explotar por ejemplo, mediante la emisión de intensos vientos estelares o a través de la interacción con una estrella compañera en un sistema binario cercano. También es posible que los modelos de evolución estelar actuales que permiten estimar las propiedades de las estrellas al momento de explotar, carezcan de algunas propiedades importantes tales como la rotación estelar o un adecuado tratamiento del transporte de la energía en el interior estelar.

Miembros del IALP que participaron de estos trabajos:
Lic. Laureano Martínez, Dra. Melina Bersten, Lic. Keila Ertini y Dr. Gastón Folatelli.

Imagen de portada: Laureano Martinez, Melina Bersten y Mariana Orellana. (Cŕeditos: CONICET)

Más información: