Primer examen de una supernova con un lapso de 13 años

MADRID, 17 Mar. (EUROPA PRESS) -

   Astrónomos han usado el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA para estudiar una explosión particular que puede proporcionar pistas sobre la dinámica de otras erupciones estelares, mucho más grandes.

   Un equipo de investigadores apuntó el telescopio hacia GK Persei, un objeto que se convirtió en sensación en el mundo astronómico en 1901 cuando apareció de repente como una de las estrellas más brillantes en el cielo durante unos días, antes de desaparecer gradualmente.

   Hoy en día, los astrónomos citan a GK Persei como ejemplo de una "nova clásica", una explosión producida por una explosión termonuclear en la superficie de una estrella enana blanca, el denso remanente de una estrella similar al Sol.

   Una nova puede ocurrir si la fuerte gravedad de una enana blanca tira del material procedente de su estrella compañera. Si hay material suficiente, sobre todo en forma de gas hidrógeno, se acumula en la superficie de la enana blanca, pueden ocurrir reacciones de fusión nuclear e intensificarse hasta culminar en una explosión de una bomba de hidrógeno de tamaño cósmico. Las capas externas de la enana blanca son lanzadas al espacio, produciendo una explosión de nova que se puede observar durante un período de meses o años, a medida que el material se expande hacia el espacio.

   Las novas clásicas pueden ser consideradas versiones en "miniatura" de las explosiones de supernovas. Las supernovas señalan la destrucción de una estrella entera y son tan brillantes como la galaxia en que se encuentran. Las supernovas son importantes para la extrema ecología cósmica, porque inyectan enormes cantidades de energía en el gas interestelar, y son responsables de la dispersión de elementos como el hierro, el calcio y el oxígeno en el espacio, donde se pueden incorporar en las futuras generaciones de estrellas y planetas.

   Aunque los remanentes de supernovas son mucho más masivas y energéticas que las novas clásicas, parte de su física fundamental es la misma. Ambos implican una explosión y el establecimiento de una onda de choque que viaja a velocidades supersónicas que a través del gas circundante.

   Las energías y masas más modestas asociadas con las novas clásicas significan que los remanentes evolucionan más rápidamente. Esto, más la frecuencia mucho más alta de su incidencia en comparación con las supenovas, hace a las novas clásicas objetivos importantes para el estudio de las explosiones cósmicas.

   Chandra observó por primera vez GK Persei en febrero de 2000 y de nuevo en noviembre de 2013. Esta línea de base de 13 años proporciona a los astrónomos tiempo suficiente para notar diferencias significativas en la emisión de rayos X y sus propiedades.

   Esta nueva imagen de GK Persei contiene rayos X de Chandra (azul), los datos ópticos del telescopio espacial de la NASA Hubble (amarillo), y los datos de radio del Very Large Array de la National Science Foundation (rosa). Los datos de rayos X muestran gas caliente y los de radio emisiones de electrones que se aceleraron a altas energías por la onda de choque de la nova. Los datos ópticos revelan grumos de material que fueron expulsados en la explosión. La naturaleza de la fuente de punteado en la parte inferior izquierda es desconocida.

   A lo largo del intervalo de los datos de Chandra, los escombros de la nova se expandieron a una velocidad de alrededor de 1,12 millones de kilómetros por hora. Esto se traduce en que la onda de choque se mueve alrededor de 144.000 millones de kilómetros durante ese período.

   Un descubrimiento intrigante ilustra cómo el estudio de restos de nova puede proporcionar pistas importantes sobre el medio ambiente de la explosión. La luminosidad en rayos X del remanente GK Persei disminuyó en un 40% durante los 13 años entre las observaciones de Chandra, considerando que la temperatura del gas en el remanente tiene esencialmente se mantuvo constante, en alrededor de un millón de grados centígrados. A medida que la onda de choque se expandió y calentó una cantidad creciente de la materia, la temperatura detrás de la ola de energía disminuyó.

   Los resultados del estudio se publican en The Astrophysical Journal