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Así mueren las estrellas masivas: susurrando y dando vida a estrellas compactas de neutrones

Científicos de Caltech han detectado anomalías en el funcionamiento normal de una estrella masiva cuando ésta muere. En algunos casos, estos eventos provocan una supernova extraordinariamente débil que, al mismo tiempo, crea estrellas compactas de neutrones.

Observar cómo una estrella masiva suele ser harto complicado, ya que se trata de un fenómeno que dura muy poco tiempo y es extremadamente raro: constituyen solo el uno por ciento de todas las explosiones observadas en el espacio. El funcionamiento habitual es el que sigue en estos casos: cuando una estrella masiva, de al menos ocho veces la masa del sol, se queda sin combustible para arder en su núcleo, el núcleo colapsa sobre sí mismo y luego rebota en una poderosa explosión llamada supernova.

Después de la explosión, todas las capas externas de la estrella se destruyen, dejando atrás una densa estrella de neutrones, aproximadamente del tamaño de una ciudad pequeña pero con más masa que el sol. Para que se hagan una idea, una cucharadita de una estrella de neutrones pesaría tanto como una montaña. 

Eso es lo habitual, pero científicos de Caltech han descubierto algunas anomalías en este proceso que nos pueden ayudar a entender mejor  cómo mueren estos objetos que nos acompañan en los cielos. Fue, en concreto, al estudiar el evento iPTF 14gqr, cuando los investigadores comprobaron que la supernova solo expulsó la materia equivalente una quinta parte de la masa del sol.

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Una supernova sorprendentemente débil y que se desvanecía rápidamente, casi como un “susurro”, han dicho los científicos. Estas observaciones sugieren que la estrella tiene un compañero invisible, que desvió gravitacionalmente la masa de la estrella para dejar atrás una estrella despojada que explotó en una supernova rápida. Se cree que la explosión dio como resultado una estrella de neutrones muerta en órbita alrededor de su compañera densa y compacta, lo que sugiere que, por primera vez, los científicos han presenciado el nacimiento de un sistema binario compacto de estrellas de neutrones.

El estudio, publicado en la revista Science, denomina a este peculiar fenómeno como “supernova de envoltura ultra-despojada”, una clase de eventos sobre la que se había teorizado mucho en el pasado pero que nunca habían podido ser probados con una observación en primera persona de un colapso central de una estrella masiva tan desprovista de materia.

El hecho de que la estrella explotara en absoluto implica que debe haber estado previamente envuelta en una gran cantidad de material, o su núcleo nunca se habría vuelto lo suficientemente pesado como para colapsar. ¿Pero dónde, entonces, estaba la masa desaparecida?

Los investigadores de Caltech dedujeron que la masa debió haber sido robada (la estrella debe tener algún tipo de compañera compacta y densa, ya sea una enana blanca, una estrella de neutrones o un agujero negro) lo suficientemente cerca como para desviar gravitacionalmente su masa antes de que explote. La estrella de neutrones que quedó de la supernova debe haber nacido en órbita con esa densa compañera.

La observación de iPTF 14gqr era, por tanto, al mismo tiempo el nacimiento de una estrella binaria compacta de neutrones. Debido a que esta nueva estrella de neutrones y su compañera están tan juntas, eventualmente se fusionarán en una colisión similar al evento de 2017 que produjo tanto ondas gravitacionales como ondas electromagnéticas.

“Necesitas estudios transitorios rápidos y una red bien coordinada de astrónomos de todo el mundo para capturar realmente la fase temprana de una supernova”, dicen los científicos de Caltech. “Sin datos en su infancia, no podríamos haber llegado a la conclusión de que la explosión debió haberse originado en el núcleo colapsado de una estrella masiva con una envoltura aproximadamente 500 veces el radio del sol“.

Sobre el autor

Alberto Iglesias Fraga

Periodista especializado en tecnología e innovación que ha dejado su impronta en medios como TICbeat, La Razón, El Mundo, ComputerWorld, CIO España, Business Insider, Kelisto, Todrone, Movilonia, iPhonizate o el blog Think Big, entre otros. También ha sido consultor de comunicación en Indie PR. Ganador del XVI Premio Accenture de Periodismo, ganador del Premio Día de Internet 2018 a mejor marca personal en RRSS y ganador del European Digital Mindset Award 2019.