Las supernovas de tipo Ia, algunas de las explosiones más violentas y luminosas del Universo, se han convertido en una herramienta útil para que los astrónomos midan el tamaño y la expansión del Universo. Una nueva investigación presentada en la reunión de la Sociedad Astronómica Americana esta semana apunta a la mayor probabilidad de que las fusiones de las estrellas que crean estas explosiones, enanas blancas, sean más probables de lo que se pensaba anteriormente, y podrían explicar las propiedades de algunas supernovas de Tipo Ia que son curiosamente menos luminoso de lo esperado
La investigación presentada por Rüdiger Pakmor et al. del Instituto Max-Planck de Astrofísica en Garching, Alemania simuló la fusión de dos enanas blancas en un sistema binario, y mostró que estas simulaciones coinciden con supernovas observadas anteriormente con características extrañas, específicamente la de 1991bg. Esa supernova, y otras observadas desde entonces, era curiosamente menos luminosa de lo que debería haberse esperado si se tratara de una supernova de tipo Ia.
Las supernovas de tipo Ia ocurren cuando hay dos estrellas orbitando entre sí en un sistema binario. En un escenario, una de las estrellas se convierte en una enana blanca, una estrella pequeña pero muy, muy densa, y roba materia de la otra, empujándose sobre el límite de Chandrasekhar, 1.4 veces la masa del Sol, y sufriendo una explosión termonuclear.
Otra causa de este tipo de supernovas podría ser la fusión de ambas estrellas en el sistema. En el escenario analizado por estos investigadores, ambas estrellas eran enanas blancas de masas justo debajo de la del Sol: .83-0.9 masas solares.
Los investigadores mostraron que a medida que el sistema pierde energía debido a la emisión de ondas gravitacionales, las dos enanas blancas se acercan entre sí. A medida que se fusionan, parte del material en una de las estrellas choca contra la otra y calienta el carbono y el oxígeno, creando una explosión termonuclear vista en las supernovas de tipo Ia.
Puede ver una animación de la fusión simulada por cortesía del Grupo de Investigación de Supernovas del Instituto Max-Planck aquí.
Las observaciones de supernovas como 1991bg muestran que queman una cantidad menor de níquel 56, aproximadamente 0.1 masas solares, que las supernovas Tipo Ia regulares, que típicamente queman 0.4-0.9 masas solares de níquel. Esto los hace menos luminosos, porque la desintegración radiativa del níquel es uno de los fenómenos que le da un gran impacto a la presentación luminosa de las supernovas Tipo Ia.
"Con nuestras simulaciones detalladas de explosión, podríamos predecir observables que de hecho coincidan estrechamente con las observaciones reales de las supernovas de Tipo Ia", dijo Friedrich Röpke, coautor del artículo.
Sus simulaciones muestran que cuando las dos enanas blancas se fusionan, la densidad del sistema es menor que en las supernovas típicas de Tipo Ia, y por lo tanto se produce menos níquel. Los investigadores señalan en su artículo que estos tipos de fusiones de enanas blancas podrían comprender entre el 2 y el 11 por ciento de las supernovas de tipo Ia observadas.
Comprender los mecanismos que crean estas fantásticas explosiones es un paso necesario para controlar tanto el alcance de nuestro Universo como su expansión, así como la diversidad de las supernovas Tipo Ia.
Si desea obtener más información sobre su investigación y los detalles de su modelado por computadora, el documento está disponible en Arxiv aquí. Sus resultados también se publicarán en la edición del 7 de enero de 2010 de Naturaleza.
Fuente: Comunicado de prensa de AAS, documento de Arxiv
