La observación de una rara hipernova completa el relato de la muerte de las estrellas más masivas
17/1/2019 de IAA / Nature
Imagen de la explosión obtenida por el Gran Telescopio Canarias en el periodo del máximo brillo del evento. Fuente: Instituto de Astrofísica de Andalucía.
El fin de la vida de las estrellas depara escenarios plácidos en el caso de las estrellas de baja masa, como el Sol. No así en el de las estrellas muy masivas, que sufren eventos explosivos tan intensos que pueden superar en brillo a toda la galaxia que las alberga. Un grupo internacional de astrónomos ha estudiado en detalle el fin de una estrella de gran masa que ha producido un estallido de rayos gamma (GRB) y una hipernova, lo que ha permitido detectar un nuevo componente en este tipo de fenómenos. El estudio, publicado en la revista Nature, aporta el eslabón para completar el relato que vincula las hipernovas con los GRBs.
“En 1998 se detectaba la primera hipernova, una versión de las supernovas muy energética, que siguió a un estallido de rayos gamma y que supuso la primera evidencia de la conexión entre ambos fenómenos”, apunta Luca Izzo, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que encabeza el estudio.
El escenario propuesto para explicar el fenómeno involucraba una estrella de más de veinticinco masas solares que, al agotar su combustible, sufre un proceso de colapso del núcleo. Al derrumbarse sobre sí mismo, el núcleo genera un agujero negro o una estrella de neutrones y, al tiempo, surgen dos chorros polares de materia que atraviesan las capas externas de la estrella y que, al emerger al medio, producen estallidos de rayos gamma (los GRBs). Finalmente se produce la explosión de hipernova, que puede ser decenas de veces más intensa que una supernova.
Pero, aunque tras veinte años de estudio la relación entre los GRBs y las hipernovas parece inequívoca, no se cumple en sentido contrario, ya que se han detectado varias hipernovas que no llevan asociados estallidos de rayos gamma. “Este trabajo ha permitido hallar el eslabón perdido entre estos dos subtipos de hipernova en la forma de un nuevo componente: una especie de envoltura caliente que se forma en torno al chorro según se propaga a través de la estrella progenitora –apunta Izzo (IAA-CSIC)–. El chorro transfiere una parte importante de su energía a la envoltura y, si logra atravesar la superficie de la estrella, producirá la emisión de rayos gamma que identificamos como GRB”.
Sin embargo, el chorro puede malograrse dentro de la estrella y no emerger al medio al carecer de energía suficiente, circunstancia en la que se produce una hipernova pero no un GRB. Así, la envoltura detectada en esta investigación supone el enlace entre los dos subtipos de hipernova estudiados hasta ahora, y estos “chorros sofocados” (del inglés choked-jets) explicarían de forma natural las diferencias.
