¿Qué es una supernova?

 

Una supernova es la explosión de una estrella. Generalmente son estrellas muy masivas que al final de su vida terminan expulsando todo el material que estaba en su interior por medio de una onda choque y eso nos permite ver las diferentes capas que la componían.

Hay diferentes tipos de supernova que explotan de diferente forma. Las de tipo Ia son las que explotan de manera termonuclear. Básicamente son sistemas binarios, dos estrellas que orbitan juntas, en los que una de ellas, cuando es muy vieja, absorbe material de la compañera. Y hay un momento, cuando se supera un límite en el núcleo de la estrella, que ya no puede seguir acretando material y explota, todo sale esparcido al medio interestelar. Luego hay otro tipo de supernovas que se llaman supernovas de tipo II que son estrellas muy masivas que durante su vida mantienen un equilibrio de fuerzas entre la energía que producen que es centrífuga, hacia fuera, y la gravedad que es una fuerza hacia el interior de la estrella. Cuando el combustible de su núcleo se agota, la estrella empieza a colapsa sobre su núcleo lo que produce una onda de choque que hace que la estrella explote y el resto de capas exteriores salgan despedidas al espacio.

Las supernovas son eventos relativamente raros y difíciles de detectar. En nuestra propia galaxia, históricamente, se ha podido observar un número relativamente bajo, unas 2 o 3 supernovas de tipo II cada cien años. Estas de tipo II son 6 o 7 veces más frecuentes que las de tipo Ia. En la actualidad, lo que hacemos los astrónomos es monitorizar grandes extensiones de cielo. Usamos telescopios muy rápidos para monitorizar todo el cielo en todas las direcciones y así detectar cuando se produce un evento de este tipo, que no solo son raros sino que además duran poco. Primero hay una curva de aumento de brillo muy espectacular que se produce durante aproximadamente una semana y luego ese brillo decae y puede durar unos meses o un año. En algunos casos, después de esto puede quedar un remanente, las capas que se han dispersado de la estrella, y ser visible durante mucho más tiempo, incluso cientos de años.

Las supernovas son eventos raros porque la mayoría de las estrellas que hay en el universo, prácticamente el 90% de ellas, son de baja masa. Estrellas masivas o binarias que estén justamente en la fase de producir una supernova, lo que ocurre cuando la estrella tiene varios miles de millones de años, son la minoría. Y aunque sigue siendo un fenómeno muy raro, desde que monitorizamos todo el cielo es más frecuente observarlas en otras galaxias. Una de las más destacadas y recientes se detectó en 2006 en la galaxia NGC 1260, fue la segunda supernova más grande observada hasta la fecha. Además de esa, otras destacadas se produjeron en 2005 (la más brillante jamás observada, hasta ocho veces el brillo de la Vía Láctea), otra en 1987 en La Gran Nube de Magallanes y otra en 1885 en la Galaxia de Andrómeda.

La importancia de las supernovas, sobre todo de las de tipo Ia, es que nos permiten medir las distancias más grandes dentro del universo. Son lo que se llama candelas estándar que es una especie de indicador universal de las distancias a las galaxias y que se basa en que tienen siempre la misma intensidad de brillo. Gracias al estudio de las supernovas hemos comprobado no solo que el universo sigue expandiéndose sino que además esa expansión se está acelerando. Para hacer esas medidas nos basamos en la relación que existe entre la luminosidad de una estrella y su distancia, básicamente la luminosidad de una supernova disminuye con el cuadrado de la distancia a la galaxia. Utilizando esa relación que es universal se puede calcular muy fácilmente la distancia a la que está esa supernova. Como el brillo tiene que ser prácticamente el mismo en las supernovas del tipo Ia, puedes comparar su brillo con el de otras supernovas y así identificar a qué distancias están.

La importancia de las supernovas, sobre todo de las de tipo Ia, es que nos permiten medir las distancias más grandes dentro del universo

Desde la antigüedad, se han documentado descubrimientos de supernovas a simple vista. Por ejemplo, los astrónomos chinos documentaron varias, una de las más famosas es la que originó la actual nebulosa del Cangrejo, que se produjo en el año 1054. Esta nebulosa todavía es muy importante en la astrofísica actual porque se usa para calibrar algunos telescopios, por ejemplo los telescopios MAGIC de La Palma que estudian los fenómenos más energéticos del universo. La nebulosa del Cangrejo es el remanente de aquella supernova que se observó en el año 1054. Hay algunas que no dejan ningún residuo, otras como esta de la nebulosa del Cangrejo dejan una estrella de neutrones y las más masivas pueden originar un agujero negro.

Además de que nos permiten medir distancias, la otra gran oportunidad que nos ofrecen las supernovas es que hacen posible que podamos observar el interior de las estrellas. Cuando nosotros miramos las estrellas solo podemos ver su superficie pero gracias a la explosión, al pasar el tiempo, los espectros que tomamos nos muestran diferentes componentes y esto nos da información sobre los procesos nucleares que se han producido en el interior de esa estrella.

Olga Zamora es doctora en astrofísica e investigadora del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC).

Pregunta enviada vía email por Mayerly Legarda