Una primicia para la astronomía: Científicos observan una estrella gigante moribunda explotar en tiempo real

(CNN) – La muerte de una estrella es uno de los eventos más dramáticos y violentos en el espacio, y los astrónomos tuvieron un asiento sin precedentes en primera fila hasta el extremo explosivo de un gigante estelar.

Los telescopios terrestres proporcionaron la primera mirada en tiempo real a la agonía de una estrella supergigante roja. Si bien estas no son las estrellas más brillantes o masivas, son las más grandes en términos de volumen.

Una estrella supergigante roja popular es Betelgeuse, que ha captado interés debido a su atenuación irregular. Si bien se predijo que Betelgeuse podría convertirse en supernova, todavía existe.

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Sin embargo, la estrella en el corazón de esta nueva investigación, ubicada en la galaxia NGC 5731 a unos 120 millones de años luz de la Tierra, era 10 veces más masiva que el sol antes de que explotara.

Antes de salir en un resplandor de gloria, algunas estrellas experimentan erupciones violentas o liberan capas brillantes de gas. Hasta que los astrónomos presenciaron este evento, creían que los supergigantes rojos estaban relativamente tranquilos antes de explotar en una supernova o colapsar en una densa estrella de neutrones.

En cambio, los científicos vieron a la estrella autodestruirse de manera dramática antes de colapsar en una supernova tipo II. Esta muerte estelar es el rápido colapso y la explosión violenta de una estrella masiva después de que se haya quemado a través del hidrógeno, el helio y otros elementos en su núcleo.

Todo lo que queda es el hierro de la estrella, pero el hierro no se puede fusionar, por lo que la estrella se quedará sin energía. Cuando eso sucede, el hierro colapsa y causa la supernova. Un estudio que detalla estos hallazgos publicado el jueves en The Astrophysical Journal.

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“Este es un gran avance en nuestra comprensión de lo que hacen las estrellas masivas momentos antes de morir”, dijo el autor principal del estudio Wynn Jacobson-Galán, investigador graduado de la Fundación Nacional de Ciencias en la Universidad de California, Berkeley, en un comunicado.

“La detección directa de la actividad de la presupernova en una estrella supergigante roja nunca se había observado antes en una supernova ordinaria de tipo II. Por primera vez, vimos explotar una estrella supergigante roja“.

La impresión de este artista muestra a una estrella supergigante roja liberando una nube de gas en el último año de su vida.

Los momentos finales de la muerte estelar

Los astrónomos fueron alertados por primera vez sobre la inusual actividad de la estrella 130 días antes de que se condujera en supernova. El telescopio Pan-STARRS del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawái detectó radiación brillante en el Haleakalā de Maui.

Luego, en el otoño de ese año, los investigadores presenciaron una supernova en el mismo lugar.

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Lo observaron usando el W.M. El espectrómetro de imágenes de baja resolución del Observatorio Keck en Maunakea, Hawái, y nombrado supernova 2020tlf. Sus observaciones revelaron que había material alrededor de la estrella cuando explotó, el gas brillante que la estrella echó violentamente de sí misma durante el verano.

“Es como ver una bomba de tiempo”, dijo la autora principal del estudio Raffaella Margutti, profesora asociada de astronomía y astrofísica en la UC Berkeley, en un comunicado. “Nunca hemos confirmado una actividad tan violenta en una estrella supergigante roja moribunda donde la vemos producir una emisión tan luminosa, luego colapsar y quemar, hasta ahora”.

Algunas de estas estrellas masivas probablemente experimenten cambios internos consecuentes que causan la liberación tumultuosa de gas antes de morir, según el hallazgo.

El trabajo se llevó a cabo mientras Jacobson-Galán y Margutti todavía estaban en la Universidad Northwestern. Tenían acceso remoto a los telescopios del Observatorio Keck en Hawái, lo que fue “instrumental para proporcionar evidencia directa de una estrella masiva en transición a una explosión de supernova”, dijo Margutti.

“Estoy muy emocionado por todos los nuevos ‘desconocidos’ que han sido desbloqueados por este descubrimiento”, dijo Jacobson-Galán. “Detectar más eventos como SN 2020tlf tendrá un impacto dramático en la forma en que definimos los últimos meses de evolución estelar, uniendo a observadores y teóricos en la búsqueda de resolver el misterio sobre cómo las estrellas masivas pasan los momentos finales de sus vidas”.