25 oct 2020

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Descubren una estrella de neutrones en el interior de la supernova más cercana a la Tierra

Una misteriosa supernova descubierta en 1987 a 168.000 años luz, oculta en su interior una estrella de neutrones que fue expulsada de su lugar de nacimiento por una potente explosión estelar a una velocidad de cientos de kilómetros por segundo.

El Periódico

Descubren una estrella de neutrones en el interior de la supernova más cercana a la Tierra

El 23 de febrero de 1987, los astrónomos descubrieron una supernova a 168.000 años luz de la Tierra, lo suficientemente cerca para ser visible a simple vista, a la que denominaron SN 1987A.

Era la primera vez que los astrónomos podían ver tan cerca a una supernova, la explosión estelar que aparece de súbito en un lugar del universo donde antes no se había detectado nada.

El misterio ha rodeado desde entonces a esta supernova: se cree que procede de una estrella binaria que se fusionó unos 20.000 años antes de la explosión que la originó, pero esta posibilidad ha originado entre los astrónomos más dudas que certezas.

Por el contrario, ha parecido más lógico pensar que la supernova fuera el remanente de una estrella de neutrones que se habría formado tras el colapso gravitacional de una superestrella supergigante masiva de la que procedía.

Nueva visión

Esta hipótesis ha sido reforzada por una nueva investigación basada en observaciones de la Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), cuyos resultados se publican en la revista The Astrophysical Journal.

En este artículo, los científicos proporcionan sólidos indicios de que una estrella de neutrones se esconde en lo más profundo de la supernova SN 1987A. Esa estrella de neutrones sería también la más joven conocida hasta la fecha.

Desde que los astrónomos presenciaron SN 1987A por primera vez, pensaron que en el núcleo de la supernova tenía que haberse formado una estrella de neutrones, pero nunca encontraron esa evidencia.

Eso les llevó a preguntarse si esa estrella de neutrones habría colapsado y convertido en un agujero negro.

Indicios concluyentes

Ahora, las observaciones del radiotelescopio ALMA proporcionan la primera evidencia de que, efectivamente, una estrella de neutrones se formó después de la explosión que originó a la supernova.

Las imágenes de muy alta resolución obtenidas por el radiotelescoio revelaron una «gota» caliente en el núcleo polvoriento de SN 1987A, que es más brillante que su entorno y coincide con la ubicación donde debería estar la estrella de neutrones.

Según los modelos informáticos desarrollados en el marco de esta investigación, la explosión «expulsó» a la estrella de neutrones de su lugar de nacimiento a una velocidad de cientos de kilómetros por segundo.

La gota está exactamente en el lugar donde los astrónomos piensan que la estrella de neutrones estaría hoy. Y la temperatura de la estrella de neutrones, que se pronostica alrededor de 5 millones de grados Celsius, proporciona suficiente energía para explicar el brillo de la burbuja que lo delata.

No es un púlsar o un agujero negro

Los investigadores añaden que, contrariamente a lo que se ha supuesto hasta ahora, la estrella de neutrones probablemente no sea un pulsar, es decir, una estrella de neutrones que emite radiación periódica.

Dany Page, astrofísico de la Universidad Nacional Autónoma de México que ha estado estudiando SN 1987A desde el principio, explica en un comunicado que la energía térmica emitida por la superficie caliente de la joven estrella de neutrones se ajusta naturalmente a los datos obtenidos, y que por lo tanto no es necesario considerarla como un púlsar.

Las observaciones descartan también que en la supernova haya originado nunca un agujero negro y que lo que explica su brillo es que en su interior existe una estrella de neutrones caliente.

Materia ultradensa

Esta estrella de neutrones es una bola extremadamente caliente de materia ultradensa de 25 km de ancho. Una cucharadita de su material pesaría más que todos los edificios de la ciudad de Nueva York juntos.

Debido a que solo puede tener 33 años, sería la estrella de neutrones más joven que se haya encontrado. La segunda estrella de neutrones más joven que conocemos se encuentra en el remanente de supernova Cassiopeia A y tiene 330 años.

Solo una imagen directa de la estrella de neutrones daría una prueba definitiva de que existe, pero es posible que los astrónomos necesiten esperar unas décadas más hasta que el polvo y el gas en el remanente de supernova se vuelvan más transparentes.

Aunque muchos telescopios han creado imágenes de SN 1987A, ninguno de ellos ha podido observar su núcleo con tanta precisión como ALMA.

Referencia

NS 1987A in SN 1987A. Dany Page et al. The Astrophysical Journal, Volume 898, Number 2. DOI:https://doi.org/10.3847/1538-4357/ab93c2

 

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