El hallazgo de una supernova es motivo de gran celebración entre los astrónomos. No es de extrañar, ya que estos eventos representan algunos de los fenómenos más violentos del universo. Comprender mejor las supernovas es crucial para desentrañar las etapas finales de las estrellas masivas y los procesos que permiten al material estelar transformarse en nuevos sistemas estelares.
Los astrofÃsicos utilizan herramientas matemáticas avanzadas para explicar las supernovas como el desenlace inevitable del agotamiento en los procesos de fusión nuclear en el núcleo de las estrellas masivas. Durante la secuencia principal, las estrellas generan energÃa mediante la fusión de núcleos de hidrógeno. A medida que este elemento se consume, la estrella comienza a producir núcleos de helio, lo que implica una evolución en su composición.
Este proceso libera una enorme cantidad de energÃa, obligando a la estrella a reajustarse constantemente para mantener el equilibrio hidrostático, un delicado balance entre la contracción gravitacional que comprime la materia de la estrella y la presión de radiación y gases, que busca expandirla.
‘Teleios’: La Supernova de GeometrÃa Impecable
En las estrellas masivas, la fusión del helio da paso a la producción de carbono, mientras se preserva el equilibrio hidrostático. Si la masa es suficiente, la estrella continúa produciendo elementos más pesados. Al agotar el carbono, el núcleo se comprime e incrementa su temperatura para resistir el colapso gravitacional.
Los núcleos de carbono iniciarán su fusión, generando elementos más pesados. Mientras en el núcleo se fusiona el carbono, en las capas superiores el helio y el hidrógeno aún siguen en combustión.
El núcleo de hierro se contrae súbitamente bajo la enorme presión que ejercen sobre él todas las capas de material que tiene por encima
Durante la nucleosÃntesis estelar, las estrellas adquieren una estructura en capas análoga a una cebolla. El núcleo contiene el elemento más pesado, y a medida que ascendemos encontramos elementos más ligeros. Cuando el núcleo se compone mayoritariamente de hierro, no se puede generar más energÃa por fusión nuclear.
Cuando esto ocurre, la contracción gravitacional supera la presión de radiación, causando que el núcleo de hierro se comprima súbitamente bajo la presión de las capas superiores. En este punto, la estrella pierde su equilibrio hidrostático, y las capas de materia caen sobre el núcleo a gran velocidad.
El impacto sobre el núcleo produce un efecto de rebote que expulsa el material con una fuerza tremenda hacia el medio estelar, diseminándose por el espacio. Asà nace una supernova. Algunas emiten tanta luz que por breves momentos son más luminosas que la galaxia que las alberga. Esto es probablemente lo que sucedió con ‘Teleios’, un remanente de supernova recién descubierto por astrónomos de la Universidad de Sidney, Australia.
El remanente no es más que el material que queda diseminado en una región del espacio después de la producción de una supernova
En el contexto de las supernovas, el término remanente se refiere al material disperso tras la explosión. Suele adoptar la forma de una burbuja en expansión con una región externa brillante donde tiene lugar la onda de choque y una parte interior difusa compuesta de gas y polvo densos y frÃos. La imagen en la portada de este artÃculo es una representación fiel de una supernova, mostrando claramente estas dos regiones.
Usando el telescopio ASKAP, los astrónomos de Sidney identificaron el remanente ‘Teleios’, observando su sorprendente simetrÃa circular, una anomalÃa en la geometrÃa de los remanentes de supernova. Aunque hay varios escenarios que podrÃan explicar esta forma, para determinar por qué ‘Teleios’ es tan único, los cientÃficos sugieren realizar más observaciones.
Comprender las condiciones que dieron forma a ‘Teleios’ puede ofrecer a los cosmólogos una mejor visión de los procesos durante una supernova y los factores que influyen en la evolución de su remanente. Los astrofÃsicos han calculado que ‘Teleios’ está entre 7,170 y 25,100 años luz de distancia.
Imagen | Generada por Xataka con DALL-E
Más información | arXiv
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