¡Cuando las estrellas mueren, no mueren en silencio, sino que prefieren salir con una explosión! Esto se conoce como una supernova, que ocurre cuando una estrella ha gastado todo su combustible y sufre un colapso gravitacional. En el proceso, las capas externas de la estrella se volarán en una explosión masiva visible desde miles de millones de años luz de distancia. Durante décadas, la NASA ha estado monitoreando galaxias más allá de la Vía Láctea y ha detectado numerosas supernovas.
Por ejemplo, en los últimos 20 años, el telescopio espacial Hubble ha estado monitoreando la galaxia NGC 5468, una galaxia espiral intermedia ubicada aproximadamente a 130 millones de años luz de la Tierra en la constelación de Virgo. En ese tiempo, esta galaxia ha experimentado 5 supernovas y, gracias a su orientación (perpendicular a la nuestra), los astrónomos han podido estudiar esta galaxia y sus supernovas en gloriosos detalles.
En algunos casos, las estrellas experimentan una supernova cerca del final de su vida útil una vez que han consumido todo su combustible de hidrógeno y helio, conocido como una supernova Tipo II. Dependiendo de la masa de la estrella, dejará un remanente conocido como estrella de neutrones o un agujero negro. Sin embargo, los astrónomos han descubierto que, en la mayoría de los casos, las estrellas se convertirán en supernova como resultado de un material binario "sifonado" de ellas.
Este escenario, conocido como una supernova de Tipo I, ocurrirá cuando uno de los pares binarios ya se haya convertido en supernova y se haya convertido en una estrella de neutrones o un agujero negro. A medida que la estrella compañera sale de su secuencia principal y se expande para convertirse en un Gigante Rojo, la fuerza gravitacional de la compañera enana blanca / agujero negro comenzará a extraer material de la superficie del Gigante Rojo y lo empujará hacia un disco que se acumula lentamente sobre él.
Con el tiempo, la estrella del Gigante Rojo perderá más masa de la que puede soportar, causando una fusión nuclear desbocada en su núcleo que iniciará el proceso de supernova. En ambos casos, la explosión dará como resultado un objeto intensamente brillante que brillará temporalmente tan brillantemente como toda la galaxia que lo alberga.
En el caso de NGC 5468, se han observado ambos tipos de supernovas durante los últimos 20 años, que incluyen SN 1999cp, SN 2002cr, SN2002ed, SN2005P y SN2018dfg. Gracias a la orientación de la galaxia en relación con nosotros, los astrónomos pudieron detectar cada uno de los objetos brillantes que resultaron de estas cinco supernovas en el momento en que se hicieron visibles.
La observación de supernovas en otra galaxia plantea una pregunta importante. ¿Con qué frecuencia las estrellas se convierten en supernova en la Vía Láctea, y qué contribuye a la velocidad a la que las estrellas de una galaxia se convierten en supernovas? Baste decir que la Vía Láctea no experimenta muchas supernovas, al menos no las que nuestros astrónomos han podido observar. De hecho, ¡la última vez que alguien fue testigo de una supernova en el cielo fue hace más de 400 años!
Una de las personas que dieron testimonio de este evento fue el famoso astrónomo Johann Kepler. El 9 de octubre de 1604, vio el objeto brillante en el cielo desde su observatorio en Praga y monitoreó incansablemente hasta que desapareció de la vista dos años después. Sus observaciones fueron registradas en un tratado titulado De Stella Nova en Pede Serpentarii (“La nueva estrella en el pie del manipulador de la serpiente"), Que fue lanzado en 1606.
A partir de entonces conocido como Kepler’s Supernova (o Kepler’s Star), la aparición de este objeto brillante continuaría reforzando el caso que Galileo hizo para el modelo heliocéntrico. Sin embargo, también se destaca como el ejemplo más reciente de una supernova que se observó en nuestra galaxia. Desde entonces, solo una supernova ha ocurrido cerca de casa, lo que sucedió en 1987.
Este evento, conocido como SN 1987A, fue una supernova de tipo II que tuvo lugar en la Gran Nube de Magallanes, la galaxia enana ubicada a casi 168,000 años luz de la Tierra. Parte del problema tiene que ver con la perspectiva. Uno podría tener la impresión de que observar supernovas en nuestra propia galaxia sería más fácil que detectarlas en galaxias distantes, pero estarían equivocadas.
Observar la supernova en nuestra galaxia es más difícil por la misma razón por la que a los astrónomos les cuesta más medir el verdadero tamaño y densidad de la Vía Láctea. En resumen, estamos dentro de él! Como estamos alojados en el disco de la Vía Láctea, es difícil para los astrónomos ver las muchas, muchas estrellas que también llaman hogar al disco de la galaxia.
Esas estrellas que son más brillantes y más cercanas al Sistema Solar tienden a oscurecer las que están más débiles y más lejos. Además, el bulto en el centro de la Vía Láctea nos impide ver lo que está del otro lado de la galaxia por completo. Por lo tanto, es mucho más difícil obtener una evaluación precisa de nuestra propia galaxia y de lo que sucede en ella.
Afortunadamente, en 2006, un equipo internacional dirigido por el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre utilizó datos del satélite Integral de la Agencia Espacial Europea para calcular la frecuencia con la que ocurren las supernovas. En base a su análisis, determinaron que una estrella masiva explota aproximadamente una vez cada 50 años en la Vía Láctea en promedio.
En otras palabras, NGC 5468 experimenta en 20 años lo que la Vía Láctea tarda 250 años en experimentar (también conocido como un factor de doce años y medio). Uno no puede evitar sentirse un poco humillado por ese hecho. Afortunadamente, los científicos tienen una idea bastante clara de cuándo ocurrirá la próxima supernova en nuestra galaxia: un sistema estelar triple ubicado a 8,000 años luz de la Tierra.
Este sistema estelar se designa oficialmente como 2XMM J160050.7-514245, pero los astrónomos lo han apodado "Apep" (en honor a la deidad de la serpiente egipcia). Debido a que este sistema es un ejemplo de una estrella Wolf-Rayet de rotación rápida, que consiste en una gran estrella con dos compañeros, rodeada por un gran molinete de polvo, se espera que produzca una Explosión de rayos Gamma (GRB) de larga duración cuando sufre colapso gravitacional.
Cuando el sistema estelar se convierta en supernova en unos pocos cientos de miles de años, será una ocasión trascendental por dos razones. No solo será el primer GBR en nuestra galaxia en ser observado por los astrónomos, sino que también será visible el tiempo suficiente para que los astrónomos lo estudien. Esperemos que la humanidad o alguna de sus ramas ya esté presente para apreciarlo.
Como siempre, las observaciones de otras galaxias en el Universo nos dicen más sobre la galaxia que habitamos. Hasta que llegue el día en que podamos salir de nuestra galaxia y mirar hacia atrás, nos veremos obligados a sentir mejor nuestro entorno de esta manera.
