Simulaciones de supernovas revelan misterios acerca de las estrellas agonizantes
15/9/2017 de Royal Astronomical Society / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Movimientos invertidos en la capa donde se quema el oxígeno de una estrella de 18 masa solares, incluyendo penachos de oxígeno no consumido (verde) y cenizas de silicio (rojo) alrededor del núcleo de silicio-hierro de la estrella (cian). Se ha eliminado parte de la estrella para mejorar la visibilidad. Crédito: B. Mueller.
Un equipo internacional de astrónomos ha creado el modelo 3D más grande de la explosión de una supernova por neutrinos, ayudando a los científicos a comprender mejor las muertes violentas de estrellas masivas.
Las mayores explosiones del Universo, llamadas supernovas, se producen cuando estrellas muchas veces mayores que nuestro Sol finalizan sus vidas y agotan el combustible nuclear que tienen en su centro. En este momento, la parte más interna de la estrella, en sí misma unas 1.5 veces tan masiva como nuestro Sol, sucumbe a la gravedad y colapsa en una estrella de neutrones ultradensa en una fracción de segundo.
Durante este proceso, las capas externas de la estrella son expulsadas en una gigantesca explosión de supernova, que expulsa material a velocidades de miles de kilómetros por segundo. Dichas supernovas son observadas regularmente en galaxias lejanas y en la Vía Láctea aún podemos observar los escombros de muchas de ellas miles de años después.
Pero persiste un misterio: ¿cómo se transforma el colapso de una estrella en una explosión? Los investigadores de Monash University, Queen’s University Belfast, y del Max Planck Institute for Astrophysics, han calculado una solución para este problema y una teoría prometedora sugiere que las partículas extremadamente ligeras y con débil interacción llamadas neutrinos son clave en el proceso.
Una gran cantidad neutrinos son emitidos desde la superficie de las estrellas de neutrones jóvenes y si el calor producido por el colapso es suficientemente intenso, la materia de neutrinos caliente produce una onda de choque que se expande por la estrella y el colapso se invierte. «Lo que es crucial en tres dimensiones es la mezcla violenta de material frío y caliente por detrás de la onda de choque, que se desarrolla de forma natural debido al calentamiento de los neutrinos», explica el Dr. Tobias Melson (Max Planck Institute for Astrophysics). «Pero a menudo parece que necesitamos provocar estos movimientos de mezcla un poco más para obtener una explosión».
Incluyendo este fenómeno, los modelos por computadora de supernovas que anteriormente no conseguían que explotara la estrella en este caso sí lo hacen.
