Una posible explicación para las supernovas ultraluminosas


Observaciones con Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA han proporcionado la primera evidencia de rayos-X de la onda de choque de una supernova que atravesó el capullo de gas que rodea a la estrella que explotó. Este descubrimiento podría ayudar a los astrónomos a comprender por qué algunas supernovas son mucho más poderosas que otras.

El 3 de noviembre de 2010, una supernova fue descubierta en la galaxia UGC 5189A, situada a unos 160 millones de años luz de distancia. Utilizando datos del telescopio de rastreo automatizado ubicado en Hawai, los astrónomos determinaron que esta supernova explotó a principios de octubre de 2010 (según medidas de tiempo en la Tierra).

Esta imagen compuesta de UGC 5189A muestra datos de rayos X del Chandra en color púrpura y del Telescopio Espacial Hubble en rojo, verde y azul. SN 2010jl es la brillante fuente de rayos X de la parte superior de la galaxia.

Un equipo de investigadores utilizaron el Chandra para observar esta supernova en diciembre de 2010 y nuevamente en octubre de 2011. La supernova fue uno de las más luminosas que nunca se ha detectado.

En luz visible, SN 2010jl era unas diez veces más luminosa que una típica supernova resultante del colapso de una estrella masiva, añadiéndose a la clase de supernovas muy luminosas que han sido descubiertas recientemente con estudios de óptica. Diferentes explicaciones han sido propuestas para explicar estas supernovas tan energéticas incluyendo la interacción de la onda expansiva de la supernova con una capa densa de materia alrededor de la estrella antes de su implosión, la radiactividad resultante de una supernova de  par-inestable (provocada por la conversión de los rayos gamma en pares de partículas y anti-partículas), y emisiones alimentadas por una estrella de neutrones con un campo magnético inusualmente potente.

En la primera observación de SN 2010jl, los rayos X de onda expansiva de la explosión habían sido absorbidos por un capullo de gas denso alrededor de la supernova. Este capullo se formó por el gas arrojado lejos de la estrella masiva antes de que explotara.

En la segunda observación casi un año después, hay una absorción mucho menor de la emisión de rayos X, lo que indica que la onda expansiva de la explosión ha roto el capullo que la rodeaba. Los datos de Chandra muestran que el gas que emite los rayos-X tiene una temperatura muy alta -más de 100 millones de grados Kelvin- una fuerte evidencia de que ha sido calentado por la onda expansiva de la supernova.

La distribución de la energía, o espectro, de SN 2010jl en luz visible revela las características que los investigadores creen que se explican por un escenario que cuenta con materia alrededor de la supernova que se ha calentado e ionizado por  rayos X que se generan cuando la onda expansiva se abre camino a través de este material. Aunque este tipo de interacción se ha propuesto anteriormente, las nuevas observaciones muestran, por primera vez, que esto está sucediendo realmente.

Este descubrimiento por lo tanto, apoya la idea de que algunas de las supernovas excepcionalmente luminosas son causados por la embestida de la onda expansiva de la explosión sobre el material que la rodea.

En un raro ejemplo de una coincidencia cósmica, el análisis de los rayos-X de la supernova indica que hay una segunda fuente relacionada casi en el mismo lugar. Estas dos fuentes se solapan entre sí. Es probable que esta segunda fuente sea un ultraluminosa fuente de rayos X, que pueden contener una inusualmente pesada masa estelar de un agujero negro o una masa intermedia.

Estos resultados fueron publicados en un artículo que aparece en  The Astrophysical Journal Letters. Los autores fueron Poonam Chandra (Royal Military College de Canadá, en Kingston, Canadá), Roger Chevalier y Christopher Irwin (Universidad de Virginia, Charlottsville, VA), Nikolai Chugai (Instituto de Astronomía de la Academia Rusa de Ciencias, en Moscú, Rusia), Claes Fransson (Universidad de Estocolmo, Suecia), y Alicia Soderberg (Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica en Cambridge, MA).

Enlace original: A supernova cocoon breaktrough

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