Por primera vez, los científicos han observado directamente la forma del frente de choque de una supernova cuando atraviesa la superficie de una estrella moribunda, revelando detalles cruciales sobre estas explosiones cósmicas. El evento, denominado SN 2024ggi, fue detectado en abril de 2024 y se originó en una galaxia a 23,6 millones de años luz de distancia. Las primeras observaciones capturaron una forma ovoide, parecida a una aceituna, antes de que la onda de choque colisionara con el material circundante, un momento fugaz que proporciona información sobre las primeras etapas de la muerte estelar.
La importancia de esta detección temprana radica en el hecho de que tales detalles desaparecen en cuestión de horas, lo que enfatiza la importancia de la observación rápida y diversas técnicas en la investigación de supernovas.
La física de la desaparición estelar
La muerte de una estrella masiva es un proceso complejo desencadenado por el agotamiento del combustible fusible en su núcleo. Las estrellas mantienen la estabilidad fusionando átomos más ligeros con otros más pesados, convirtiendo la masa en energía en el proceso. Sin embargo, este proceso eventualmente conduce a un núcleo rico en hierro, donde una mayor fusión consume energía en lugar de liberarla. El núcleo colapsa, provocando una supernova.
La implosión genera una onda de choque que rebota y estalla hacia afuera, perforando las capas exteriores de la estrella. El breve lapso entre el estallido del choque y su colisión con material previamente desprendido es crítico. Esta “fase de ruptura del shock” es el foco de las nuevas observaciones.
La espectropolarimetría revela la forma
Los astrónomos han capturado explosiones de choque antes, pero las nuevas observaciones de SN 2024ggi se destacan debido al uso de espectropolarimetría, una técnica que mide la polarización de la luz en diferentes longitudes de onda. Este método permite a los científicos determinar la geometría de la explosión con una precisión sin precedentes.
Las observaciones comenzaron apenas 26 horas después de la detección y continuaron durante varios días. Sorprendentemente, los datos revelaron que la onda de choque no era esférica sino que se extendía en forma de oliva o de balón de fútbol a lo largo de un eje preferido. Esta forma alargada persistió incluso en el material en expansión lanzado hacia afuera, lo que sugiere un mecanismo subyacente consistente que impulsó la explosión.
Implicaciones e investigaciones futuras
A medida que la onda de choque se propagó hacia el material previamente arrojado por la estrella, el eje preferido se desplazó, lo que indica que el entorno circundante influyó en la geometría de la explosión. Una posibilidad es que la estrella tuviera una compañera binaria cuya influencia gravitacional determinó su muerte.
Las implicaciones de este descubrimiento son significativas. Al capturar en detalle la fase de explosión del choque, los científicos pueden perfeccionar los modelos de explosiones de supernovas y obtener una comprensión más profunda de la evolución estelar. El uso de la espectropolarimetría abre nuevas vías para estudiar la geometría de estos eventos, revelando potencialmente mecanismos ocultos que impulsan su asimetría.
Las explosiones de supernovas se encuentran entre los eventos más energéticos del universo y desempeñan un papel crucial en la distribución de elementos pesados. Al desentrañar sus complejidades, los científicos pueden reconstruir una imagen más completa de la evolución cósmica.
