Descubren a dos estrellas masivas bailando la danza de la muerte y generando una enorme supernova

Astrónomos del Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO) de Estados Unidos han encontrado evidencia concreta sobre cómo un agujero negro o una estrella de neutrones se abrió camino en espiral hacia el núcleo de una estrella compañera, provocando que explotara como una supernova. Aunque este fenómeno había sido predicho teóricamente, es la primera vez que se comprueba en la realidad cósmica.

El evento proviene de una danza de la muerte de siglos entre dos estrellas masivas: nacieron como un sistema estelar binario, orbitando estrechamente entre sí. Una de ellas era más masiva y evolucionó más rápidamente a lo largo de su vida normal, impulsada por la fusión nuclear, hasta que explotó como una supernova y dejó atrás un agujero negro o una estrella de neutrones superdensa.

Posteriormente, la órbita del agujero negro o de la estrella de neutrones se acercó cada vez más a su compañera, y hace unos 300 años entró en la atmósfera de la misma, iniciando la danza de la muerte. El estudio que describe y analiza este fenómeno fue publicado recientemente en la revista Science.

Doble supernova

Finalmente, el agujero negro o la estrella de neutrones se abrió paso hacia el núcleo de la estrella compañera, interrumpiendo la fusión nuclear. De acuerdo a una nota de prensa, el núcleo colapsó y la estrella estalló como una enorme supernova, después de la explosión anterior de su hermana.

Las supernovas de colapso del núcleo ocurren cuando una estrella masiva agota su combustible y explota. Sin embargo, estudios previos han predicho que podría ocurrir una explosión similar si una estrella masiva evolucionada se fusiona con una compañera, que anteriormente ha estallado y se ha convertido en un agujero negro o una estrella de neutrones.

Las estrellas masivas son objetos aislados que explotan como supernovas al culminar su existencia, a partir del colapso gravitatorio. Para estallar en forma de supernova, la estrella masiva debe contar como mínimo con alrededor de ocho masas solares. En tanto, se define como supernova a la explosión estelar de tipo cataclísmico, caracterizada por una abismal emisión energética y que genera la desaparición de la estrella progenitora.

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Explosiones descomunales

Los científicos descubrieron los primeros indicios de esta doble supernova en 2017, al analizar datos del Very Large Array Sky Survey (VLASS), un estudio realizado por el NRAO empleando la tecnología de observación más avanzada, que derivó en un completo catálogo de objetos astronómicos.

En ese momento, los científicos encontraron un objeto que emitía ondas de radio de gran potencia, pero que no había aparecido en un estudio previo. El misterioso objeto fue designado como VT 1210 + 4956: la emisión de radio provenía de las afueras de una galaxia enana en proceso de formación de estrellas, ubicada a unos 480 millones de años luz de la Tierra.

También descubrieron que un instrumento a bordo de la Estación Espacial Internacional había detectado una ráfaga de rayos X proveniente del mismo objeto, concretamente en 2014. A partir de ambas informaciones, los investigadores lograron precisar que las emisiones provenían de los ecos del fenómeno producido por la «danza de la muerte» del dúo de estrellas masivas.

Los científicos explicaron que parte de las emisiones captadas fueron producidas por un «chorro» de material expulsado de un disco que se conformó alrededor de la segunda estrella, cuando colapsó su núcleo. El material viajó a velocidades cercanas a la de la luz, produciendo los rayos X vistos por el instrumento MAXI de la Estación Espacial Internacional.

Referencia

A transient radio source consistent with a merger-triggered core collapse supernova. D. Z. Dong et al. Science (2021).DOI:https://doi.org/10.1126/science.abg6037

Foto: los escombros que se mueven rápidamente de la explosión de supernova provocada por la colisión estelar chocan contra el gas arrojado previamente: las reacciones producen una emisión de radio. Crédito: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF.