Una estrella invisible a los ojos de los investigadores robó masa a su compañera en un sistema binario antes de que esta se convertira en una supernova. Esta explosión se produjo a 920 millones de la Tierra, según publica Science este jueves.
Se cree que la explosión dio lugar a una estrella de neutrones que orbita 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. Esto se debe a que tras la explosión, todas las capas externas de la estrella fueron destruidas, dejando atrás una densa estrella de neutrones, aproximadamente del tamaño de una ciudad pequeña pero con más masa que el Sol.
¿Qué es una supernova?
La investigación ha sido liderado por el estudiante graduado Kishalay De y se realizó principalmente en el laboratorio de Mansi Kasliwal, profesor asistente de astronomía del Caltech. Kasliwal es el investigador principal del proyecto Global Relay of Observatory Watching Transients Happen (Growth).
Compañeras en un sistema binario
Un sistema binario de estrellas es aquel en el que las dos estrellas están gravitacionalmente unidas. ¿Y qué quiere decir esto? Pues que describen "órbitas estables en torno al centro de masas del sistema formado por ellas dos", tal y como explicó hace unos meses la profesora Pilar Ruiz-Lapuente, del Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona y del Instituto de Física Fundamental del CSIC, a Hipertextual.
La lejanía a la que se ha producido la supernova ha hecho imposible observar a la estrella compañera del astro que ha explotado. A pesar de no ser capaces de verla, se puede "inferir la presencia de un compañero", explica Kishalay De a Hipertextual. "Fuimos testigos de la explosión de una estrella masiva que expulsó una cantidad muy pequeña de masa, lo que sugiere que un compañero muy compacto había quitado gravitacionalmente casi toda la masa original de la estrella", añade De.
Los candidatos a ser compañeros de este objeto reconvertido en estrella de neutrones son una enana banca, otra estrella de neutrones o, incluso, un agujero negro. Sin embargo, la gran distancia que nos separa hace difícil saber a ciencia cierta de cuál de las tres opciones se trata.
Una supernova teorizada
Hace tiempo que se teoriza con un tipo de supernova que todavía no se había presencia: la supernova de envoltura despojada. Gracias al hallazgo de este sistema binario y el estallido, ahora se sabe que se pueden producir.
Las supernovas son estallidos que se producen cuando la estrella se queda sin combustible para seguir brillando para dar lugar a una estrella de neutrones o un agujero negro. Durante una supernova, la estrella moribunda se aleja del material de las capas externas que la envuelven. "Por lo general, esto es un par de veces la masa del Sol", tal y como explican en el comunicado de prensa. Sin embargo, el evento que observaron De, Kasliwal y su equipo, denominado iPTF 14gqr, expulsó la materia solo una quinta parte de la masa de nuestro astro.
Sin rastro de supervivientes tras la explosión de la supernova Kepler
"Se ha demostrado mediante modelos teóricos que se pueden obtener tales supernovas cuando una estrella masiva pierde masa debido a la separación gravitacional de un compañero compacto cercano (como una estrella de neutrones, una enana blanca o un agujero negro)", explica De. "Básicamente, cuando tienes una compañera compacta muy cerca de una estrella masiva, las fuerzas gravitacionales de la estrella compacta pueden desprender toda la capa exterior de la estrella masiva para dejar atrás una estrella ultra-despojada que explota en una supernova", añade.
¿Y cómo se hizo este descubrimiento? "Se descubrió como parte de las operaciones de estudio de la Fábrica intermedia de Transitorios de Palomar (iPTF)", explica De. "iPTF operaba desde el telescopio Schmidt de 48 pulgadas en el observatorio Palomar en California, usando una cámara de campo amplio que escaneaba el cielo en busca de transitorios que aparecían de noche a noche. Uno de los objetivos principales de iPTF era encontrar y hacer un seguimiento de supernovas en estadios muy jóvenes para tratar de precisar las propiedades de sus estrellas progenitoras". Así, pues, cuando los investigadores se cruzaron con iPTF 14gqr iniciaron una campaña global para obtener observaciones de seguimiento usando telescopios de todo el planeta. "Estos datos fueron cruciales, nos permitieron precisar la naturaleza de la estrella en explosión y sugerir que se trataba de una supernova ultradespojada", añade.
Camino de la colisión
Los investigadores que han observado este fenómeno teorizan con que la nueva estrella de neutrones va camino de colisionar con su compañera de sistema binario. Así que lo más probable es que se produzca una fusión entre estos dos cuerpos celestes que provoque una explosión.
"No podemos saber cuándo sucederá, ya que no tenemos restricciones sobre lo que fue separación orbital del binario después de la supernova", matiza De ante la pregunta de cuándo pasara. Sin embargo, "cualitativamente" saben que "debería suceder". "A medida que la supernova ultradespojada dejó tras ella una estrella de neutrones en órbita alrededor de su compañera compacta, se espera que la pérdida de energía debida a la emisión de ondas gravitacionales acerque el sistema binario y finalmente se fusionen con una explosión (similar al evento que LIGO observó en 2017; también conocido como GW170817)", concluye el investigador principal de este estudio.
