¿Qué es una supernova?

Esta fotografía de rayos X de Chandra muestra a Cassiopeia A (Cas A, para abreviar), el remanente de supernova más joven de la Vía Láctea.
Crédito: NASA / CXC / MIT / UMass Amherst / MDStage et al.
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Una estrella cegadoramente brillante aparece a la vista en un rincón del cielo nocturno: no estaba allí hace solo unas horas, pero ahora arde como un faro.
Esa estrella brillante no es en realidad una estrella, al menos ya no. El punto brillante de la luz es la explosión de una estrella que ha llegado al final de su vida, también conocida como supernova.
Las supernovas pueden eclipsar brevemente galaxias enteras e irradiar más energía que nuestro sol en toda su vida. También son la fuente principal de elementos pesados ​​en el universo.
En promedio, una supernova ocurrirá aproximadamente una vez cada 50 años en una galaxia del tamaño de la Vía Láctea. Dicho de otra manera, una estrella explota cada segundo más o menos en algún lugar del universo.
Exactamente cómo muere una estrella depende en parte de su masa. Nuestro sol, por ejemplo, no tiene suficiente masa para explotar como una supernova (aunque las noticias para la Tierra aún no son buenas, porque una vez que el sol se quede sin combustible nuclear, tal vez en un par de miles de millones de años, se hinche en un gigante rojo que probablemente vaporizará nuestro mundo, antes de enfriarse gradualmente en una enana blanca ).
Una estrella puede convertirse en supernova de dos maneras:

• Supernova tipo I: la estrella acumula materia de un vecino cercano hasta que se enciende una reacción nuclear desbocada.
• Supernova tipo II: la estrella se queda sin combustible nuclear y se derrumba bajo su propia gravedad.

Veamos primero el Tipo II más emocionante:
Para que una estrella explote como una supernova de Tipo II , debe ser varias veces más masiva que el sol (las estimaciones oscilan entre ocho y 15 masas solares). Al igual que el sol, eventualmente se quedará sin hidrógeno y luego con combustible de helio en su núcleo. Sin embargo, tendrá suficiente masa y presión para fusionar carbono. Esto es lo que sucede después:

• ¿Qué sucederá si el cometa Swift-Tuttle golpea la Tierra en 2126?
• ¿Es posible que el universo no se esté expandiendo realmente, sino que los científicos solo están viendo la luz de hace muchos años cuando el universo se expandía más rápido, justo después del Big Bang?
• Suponiendo que la Singularidad ya haya ocurrido en algún lugar del universo, ¿no se difundiría y se volvería omnipresente?
• Si se arroja un objeto sobre una estrella de neutrones, ¿será absorbido por la masa estelar o se recuperará?
• ¿Cómo es que podemos contemplar la eternidad, comprender los confines del universo y solo estamos aquí por tan poco tiempo?

• Poco a poco, los elementos más pesados ​​se acumulan en el centro y se convierten en capas como una cebolla, con elementos que se vuelven más claros hacia el exterior de la estrella.
• Una vez que el núcleo de la estrella supera una determinada masa (el límite de Chandrasekhar), la estrella comienza a implosionar (por esta razón, estas supernovas también se conocen como supernovas de colapso del núcleo).
• El núcleo se calienta y se vuelve más denso.
• Finalmente, la implosión rebota en el núcleo y expulsa el material estelar al espacio. La supernova.

Lo que queda es un objeto ultradenso llamado estrella de neutrones.
Hay subcategorías de supernovas de Tipo II, clasificadas en función de sus curvas de luz. La luz de las supernovas de Tipo II-L disminuye constantemente después de la explosión, mientras que la luz de Tipo II-P se mantiene estable durante un tiempo antes de disminuir. Ambos tipos tienen la firma del hidrógeno en sus espectros.
Las estrellas mucho más masivas que el sol (alrededor de 20 a 30 masas solares) podrían no explotar como una supernova, piensan los astrónomos. En cambio, colapsan para formar agujeros negros .
Tipo i
Las supernovas tipo 1 carecen de una firma de hidrógeno en sus espectros de luz.
Generalmente se piensa que las supernovas de tipo Ia se originan a partir de estrellas enanas blancas en un sistema binario cercano. A medida que el gas de la estrella compañera se acumula en la enana blanca, la enana blanca se comprime progresivamente y finalmente desencadena una reacción nuclear desbocada en el interior que finalmente conduce a un estallido de supernova cataclísmica.
Los astrónomos usan las supernovas Tipo 1a como “velas estándar” para medir distancias cósmicas porque se cree que todas arden con igual brillo en sus picos.
Las supernovas Tipo 1b y 1c también sufren colapso del núcleo al igual que las supernovas Tipo II, pero han perdido la mayor parte de sus envolturas externas de hidrógeno .
Estudios recientes han encontrado que las supernovas vibran como altavoces gigantes y emiten un zumbido audible antes de explotar.
En 2008, los científicos atraparon una supernova en el acto de explotar por primera vez.