Una colisión estelar provocó una explosión de supernova, un fenómeno nunca antes visto

¿Qué sucede cuando golpeas una estrella de neutrones (o un agujero negro, tú eliges) contra una estrella compañera? Una supernova, eso es. Y por primera vez, los astrónomos creen haber visto uno.

Los escombros que se mueven rápidamente de una explosión de supernova provocada por una colisión estelar chocan contra el gas arrojado antes, y los choques causan una emisión de radio brillante vista por el VLA. Crédito: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF

En 2014, el instrumento MAXI a bordo de la Estación Espacial Internacional detectó un destello de rayos X de una galaxia enana en formación de estrellas que se encuentra a 480 millones de años luz de distancia de nosotros. No es gran cosa; pasa todo el tiempo.

Aproximadamente al mismo tiempo, una encuesta de radio utilizando el complejo Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) de la National Science Foundation  llamada Imágenes débiles del cielo de radio a veinte centímetros (FIRST) no encontró nada inusual en esa parte del cielo. Tampoco es gran cosa.

Pero entonces un estudio de seguimiento, el Very Large Array Sky Survey (Vlass) , que comenzó las observaciones en 2017, hizo encontrar algo: una fuente luminosa de las emisiones de radio procedentes del mismo lugar. Vaya cosa.

Los astrónomos detrás de la encuesta creen que han detectado algo notable. La detonación de una supernova provocada por un caso masivo de indigestión estelar; una estrella que consume un agujero negro compañero o una estrella de neutrones.

“Los teóricos habían predicho que esto podría suceder, pero esta es la primera vez que realmente vemos un evento de este tipo”, dijo Dillon Dong, estudiante de posgrado en Caltech y autor principal de un artículo que informa sobre el descubrimiento en la revista  Science .

Esto es lo que sucedió en esa galaxia muy, muy lejana. Una estrella del par binario terminó su vida, se destruyó a sí misma como una supernova y dejó un remanente, ya sea una estrella de neutrones o un agujero negro. Luego, a lo largo de las edades, ese denso remanente se arremolinó cada vez más cerca de su hermano sobreviviente. Hace unos 300 años, entró en la atmósfera de esa estrella compañera. Desgarrando la estrella, envió material al espacio. Una vez que alcanzó el núcleo, interrumpió las reacciones de fusión que ocurrían allí. Sin una fuente de energía para sostenerse, la estrella se convirtió en supernova, emitiendo el destello de rayos X.

“Ese chorro es lo que produjo los rayos X vistos por el instrumento MAXI a bordo de la Estación Espacial Internacional, y esto confirma la fecha de este evento en 2014”, dijo Dong.

Ahora, el material expulsado del evento de 2014 corrió hacia afuera, eventualmente chocando con el material más antiguo arrojado cuando el compañero denso entró por primera vez en la estrella, creando ondas de choque que produjeron las emisiones de radio.

“Todas las piezas de este rompecabezas encajan para contar esta increíble historia”, dijo Gregg Hallinan de Caltech. “El remanente de una estrella que explotó hace mucho tiempo se hundió en su compañera, provocando que ella también explotara”, agregó.

Referencia:

DZ Dong y col . “ Una fuente de radio transitoria consistente con una supernova de colapso del núcleo provocada por una fusión ”. Science 373.6559 (2021): págs. 1125-1129. [ preimpresión de arXiv ]

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