Descubiertos restos de explosiones raras en el centro de la Vía Láctea

Los astrónomos pueden haber encontrado el primer ejemplo de nuestra galaxia de un tipo inusual de explosión estelar. El descubrimiento, realizado por el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, se suma a la comprensión de cómo algunas estrellas se rompen y el universo está implantado con elementos esenciales para la vida en la Tierra.

Este interesante objeto, que se encuentra cerca del centro de la Vía Láctea, es un remanente de supernova llamado Sagitario A Este, o Sgr A Este para abreviar. Según los datos de Chandra, los astrónomos clasificaron previamente el objeto como el remanente de una estrella masiva que explotó como una supernova, uno de los muchos tipos de estrellas en explosión que los científicos han catalogado.

Utilizando observaciones más largas de Chandra, un equipo de astrónomos ha llegado a la conclusión de que el objeto procede de un tipo diferente de supernova. Es una explosión de una enana blanca, una brasa estelar que se aleja de una estrella que agota el combustible como nuestro sol. Cuando una enana blanca extrae mucho material de una estrella compañera o se fusiona con otra enana blanca, la enana blanca es destruida, acompañada de un asombroso destello de luz.

Los astrónomos usan «supernovas de tipo Ia» porque la mayoría de ellas emiten aproximadamente la misma cantidad de luz cada vez, independientemente de dónde se encuentren. Esto permite a los científicos usarlos para medir con precisión distancias en el espacio y estudiar la expansión del universo.

Los datos de Chandra revelaron que Sgr A East, sin embargo, no provenía del Tipo Ia normal. En cambio, parece pertenecer a un grupo especial de supernovas que producen diferentes cantidades relativas de elementos de los Ias convencionales y explosiones menos poderosas. Este subconjunto se conoce como el «tipo Iax» y es un miembro potencialmente importante de la familia de las supernovas.

“Si bien encontramos supernovas Iax en otras galaxias, todavía no hemos identificado evidencia de una sola presencia en la Vía Láctea”, dijo Peng Chu de la Universidad de Nanjing en China, quien dirigió el nuevo estudio mientras estaba en la Universidad de Amsterdam. Para conocer las muchas formas en que explotan las enanas blancas.

Las explosiones de enanas blancas son una de las fuentes más importantes del universo, como el hierro, el níquel y el cromo. El único lugar donde los científicos saben que estos elementos pueden formarse es dentro del horno nuclear de una estrella o cuando explota.

«Este hallazgo nos muestra la diversidad de tipos y causas de las explosiones de enanas blancas y las diferentes formas en que se fabrican estos elementos básicos», dijo el coautor Cheng Zhi Leung del Instituto de Tecnología de California en Pasadena, California. «Si tenemos razón sobre la identidad de este remanente de supernova, sería el ejemplo conocido más cercano a la Tierra».

Los astrónomos todavía están debatiendo la causa de las explosiones de supernovas de tipo Iax, pero la teoría principal es que involucran reacciones termonucleares que viajan más lentamente a través de la estrella que las supernovas de tipo Ia. Este curso relativamente lento de la explosión conduce a explosiones más débiles y, por lo tanto, a diferentes cantidades de elementos de la explosión. También es posible que una parte de la enana blanca se haya quedado atrás.

Sgr A East se encuentra cerca de Sagittarius A *, el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, y probablemente se cruza con el disco de material que rodea al agujero negro. El equipo pudo utilizar las observaciones de Chandra dirigidas al agujero negro supermasivo y la región circundante durante unos 35 días para estudiar Sgr A East y encontrar el patrón inusual de los elementos en los datos de rayos X. Los resultados de Chandra son consistentes con los modelos informáticos que predicen una enana blanca que experimentó reacciones nucleares lentas, lo que la convierte en un fuerte candidato para un remanente de supernova Iax.

«El remanente de supernova está en el fondo de muchas de las imágenes de Chandra del agujero negro supermasivo de nuestra galaxia tomadas durante los últimos 20 años», dijo Quan Li, de la Universidad de Nanjing también. «Es posible que finalmente hayamos descubierto qué era esta criatura y cómo se convirtió».

En otras galaxias, los científicos han observado que las supernovas de tipo Iax ocurren a un ritmo de aproximadamente un tercio de las supernovas de tipo Ia. En la Vía Láctea, había tres restos confirmados de supernova de Tipo Ia y dos candidatos menores de 2.000 años, correspondientes a una edad en la que los restos todavía eran relativamente brillantes antes de que posteriormente se desvanecieran. Si Sgr A East tenía menos de 2000 años y resultó de una supernova Iax, entonces este estudio indica que nuestra galaxia está en línea con el número relativo de supernovas Iax observadas en otras galaxias.

Además de sugerir que Sgr A East es un remanente del colapso de una estrella masiva, estudios previos también han indicado que no se ha descartado una supernova normal de tipo Ia. El último estudio que utiliza estos datos profundos de Chandra argumenta en contra de la estrella masiva y las interpretaciones normales del Tipo Ia.

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Estos resultados se publicaron hoy en El diario astrofísicoY la impresión inicial está disponible en línea. Otros coautores del artículo son Kenichi Numoto de la Universidad de Tokio en Japón, Jaco Fink de la Universidad de Ámsterdam en los Países Bajos y Yang Chen, también de la Universidad de Nanjing.

El Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA ejecuta el programa Chandra. El Centro de rayos X Chandra del Observatorio Smithsonian controla la ciencia desde Cambridge Massachusetts y las operaciones de vuelo desde Burlington, Massachusetts.