¿Qué hace que una estrella se dispare? Una nueva mirada al remanente de supernova de Tycho por el telescopio de rayos X Chandra ha proporcionado a los astrónomos evidencia nunca antes vista de lo que podría desencadenar un tipo específico de supernova, una explosión de supernova de tipo Ia. Los astrónomos han descubierto lo que parece ser material que fue lanzado de una estrella compañera a una enana blanca cuando explotó, creando la supernova vista por el astrónomo danés Tycho Brahe en 1572. También hay evidencia de que este material bloqueó los restos de la explosión, creando un " arco "y una" sombra "en el remanente de supernova.
Hay dos tipos principales de supernovas. Una es donde una estrella masiva, mucho más grande que nuestro sol, quema todo su combustible nuclear y se derrumba sobre sí misma, lo que enciende una explosión de supernova. Las supernovas de tipo Ia, sin embargo, son diferentes. Las estrellas más pequeñas eventualmente se convierten en enanas blancas al final de sus vidas, convirtiéndose en una bola ultradensa de carbono y oxígeno del tamaño de la Tierra, con la masa de nuestro Sol. Sin embargo, en algunos casos, una enana blanca se enciende de alguna manera, creando una explosión tan brillante que se puede ver a miles de millones de años luz de distancia, en gran parte del Universo. Pero los astrónomos realmente no han entendido qué causa el inicio de estas explosiones.
Hay un par de teorías populares: un escenario para las supernovas de Tipo Ia involucra la fusión de dos enanas blancas. En este caso, no debería existir ninguna estrella compañera o evidencia de material eliminado de un compañero. En la otra teoría, una enana blanca extrae material de una estrella compañera “normal” o similar al Sol hasta que ocurre una explosión termonuclear.
Ambos escenarios pueden ocurrir en diferentes condiciones, pero el último resultado de Chandra de Tycho es compatible con el último.
Las nuevas imágenes de Chandra muestran los famosos restos de la supernova de Tycho y revelan por primera vez un arco de emisión de rayos X dentro del remanente de supernova. La forma del arco es diferente de cualquier otra característica vista en el remanente. Esto apoya la conclusión de que una onda de choque creó el arco cuando una enana blanca explotó y sopló material de la superficie de una estrella compañera cercana.
Además, este nuevo estudio parece mostrar cuán resistentes pueden ser algunas estrellas, ya que la explosión de supernova parece haber eliminado muy poco material de la estrella compañera. Anteriormente, los estudios con telescopios ópticos han revelado una estrella dentro del remanente que se mueve mucho más rápido que sus vecinos, insinuando que podría ser la compañera desaparecida.
"Parece que esta estrella compañera estaba justo al lado de una explosión extremadamente poderosa y sobrevivió relativamente indemne", dijo Q. Daniel Wang de la Universidad de Massachusetts en Amherst, un miembro del equipo de investigación cuyo artículo aparecerá en la edición del 1 de mayo. de The Astrophysical Journal. “Presumiblemente también recibió una patada cuando ocurrió la explosión. Junto con la velocidad orbital, esta patada hace que el compañero ahora viaje rápidamente a través del espacio ".
Utilizando las propiedades del arco de rayos X y el compañero estelar candidato, el equipo determinó el período orbital y la separación entre las dos estrellas en el sistema binario antes de la explosión. Se estimó que el período era de aproximadamente 5 días, y la separación fue de solo una millonésima parte de un año luz, o menos de una décima parte de la distancia entre el Sol y la Tierra. En comparación, el remanente en sí tiene unos 20 años luz de diámetro.
Otros detalles del arco apoyan la idea de que fue despegado de la estrella compañera. Por ejemplo, la emisión de rayos X del remanente muestra una aparente "sombra" al lado del arco, consistente con el bloqueo de escombros de la explosión por la expansión del cono de material despojado del compañero.
"Este material estelar despojado fue la pieza faltante del rompecabezas por argumentar que la supernova de Tycho se activó en un binario con un compañero estelar normal", dijo Fangjun Lu, del Instituto de Física de Alta Energía, Academia de Ciencias de China en Beijing. "Ahora parece que hemos encontrado esta pieza".
Debido a que todas las supernovas de Tipo Ia tienen un brillo similar, se usan como una vela estándar para medir la expansión del Universo, y esta nueva observación de Chandra ha ayudado a responder al menos parte de la larga y crítica pregunta de qué desencadena estas explosiones brillantes.
Fuente: Chandra
