Ecos de luz iluminan el descubrimiento de Tycho Brahe
Más de 400 años después de que el astrónomo danés Tycho Brahe desafiase a la sabiduría establecida en su tiempo acerca de los cielos, mediante el análisis de una extraña y nueva luz en el cielo, los científicos dicen que finalmente han apuntalado justo lo que vio. La supernovaTycho Brahe en 1572 ayudó a cambiar nuestra concepción del universo, socavando la idea aristotélica de la inmutabilidad de los cielos.
No es una gran sorpresa. Los científicos han sabido que la luz provenía de una supernova, la enorme explosión de una estrella. Pero, ¿qué tipo de supernova?
Un nuevo estudio levado a cabo por los astrónomos en Europa y Japón sobre SN1572, como se conoce este evento astronómico, confirma que, como se esperaba, fue una supernova del tipo común que implicó la explosión termonuclear de una estrella enana blanca con un compañero cercano. Este estudio debería ayudarnos a entender exactamente cómo se producen las supernovas y también podría conducir a una mejor comprensión de cómo el universo se ha expandido. Mediante el análisis de "ecos" de luz de SN1572 reflejados en una nube de polvo cercana, Oliver Krause del Instituto Max Planck de Astronomía en Heidelberg, Alemania, y sus colegas han demostrado que es una supernova llamada de tipo Ia (Nature 456 617)
La experiencia de Tycho Brahe
La historia de lo que comúnmente se llama supernova de Tycho comenzó el 11 de noviembre 1572, cuando Brahe fue sorprendido al ver lo que él pensaba que era una nueva y brillante estrella en la constelación Cassiopeia. La luz finalmente se hizo tan brillante como Venus y pudo ser vista durante dos semanas a plena luz del día. Después de 16 meses, desapareció.
Trabajando antes de que los telescopios fueran inventados, Brahe documentó con precisión que, a diferencia de la luna y los planetas, la posición de la luz de este evento no cambió con relación a las estrellas. Esto significaba que se encontraba mucho más allá de la luna. Eso fue un duro golpe para la opinión contemporánea que los distantes cielos eran perfectos e inmutables.
El evento inspiró a Brahe a comprometerse aún más con estudio de las estrellas, lanzándose a una carrera de observación meticulosa que ayudó a sentar las bases de los principios de la astronomía moderna.
La luz directa de esta supernova pasó barriendo la Tierra hace mucho tiempo. Sin embargo, algo de esa luz golpeó las nubes de polvo en el espacio profundo, provocando un reflejo. Ese "eco" de luz sigue siendo observable, y el nuevo estudio se basó en el análisis de las longitudes de onda de la luz reflejada.
El estudio
Las supernovas son explosiones de estrellas envejecidas, que producen luz suficiente para iluminar galaxias enteras durante unas pocas semanas. Son importantes científicamente porque siembran el universo con elementos pesados, proporcionando la materia prima para las sucesivas generaciones de nuevas estrellas. La muy bien definida luminosidad de la supernovaIa hace también que se les considere "velas estándar" ideales, permitiendo que los astrónomos medir distancias en el universo, mediante la comparación de sus luminosidades observadas y reales, y por tanto determinar la tasa de expansión cósmica.
Las supernovas se producen en todo el universo continuamente, pero las que se encuentran lo suficientemente cercanas como para ser de utilidad a los investigadores, ocurren sólo en raras ocasiones. De hecho, en los últimos 1,000 años, sólo se han observado seis supernovas que tuvieron lugar en la Vía Láctea. Lamentablemente, la observación histórica de estos acontecimientos no son de una calidad lo suficientemente alta como para revelar precisamente lo que ocurre durante una supernova. Los astrónomos pueden estudiar el material sobrante, conocido como remanente, pero esto no puede proporcionar información detallada sobre la explosión en sí.
Dispersión por el polvo
Para eludir este problema, Krause y sus colegas altenativamente han estudiado la luz de SN1572 que ha sido dispersada por una nube de polvo cercana. Esto ha sido posible debido a que la nube, de una adecuada alta densidad, se encuentra a varios cientos de años luz desde el lugar de la supernova, lo que permite la observación de este "eco" de luz en la Tierra hoy en día.
Usando el telescopio Subaru de 8.2 metros en Hawai, el equipo de Krause encontró un testigo de brillo en el cielo nocturno cerca de los remanentes de la supernova que se aleja de ellos. Esto, dice, es el eco formado mientras el resplandor de la luz producida por la explosión se mueve a través de la nube.
Ecos de la fusión galopante
El descubrimiento de ecos de luz desde SN1572 y otra antigua supernova fue anunciado por Armin Rest de la Universidad de Harvard y sus colegas, a principios de este año. Lo que el equipo de Krause ha hecho es utilizar los ecos para establecer la naturaleza de la supernova de Brahe. Pruebas indirectas, como las observaciones de las ondas de radio y de rayos X del remanente, habían sugerido que SN1572 es una supernova tipo Ia, que se produce cuando una estrella enana blanca acumula suficiente material de una estrella compañera para aumentar la temperatura de su núcleo al nivel necesario para iniciar reacciones galopantes de fusión.
Sin embargo, también se ha sugerido que el evento podría haberse sido de tipo Ib, Ic o II, que se producen cuando una envejecida estrella masiva ya no se somete a reacciones de fusión y su peso hace que se colapse en sí misma, expulsando sus capas exteriores en el proceso.
Krause y sus colegas han demostrado que SN1572 es en realidad un tipo de supernova Ia. Ellos hicieron esto midiendo el espectro de absorción del eco, mostrando que el evento generó silicio, pero no hidrógeno, como cabría esperar de un tipo Ia. Los investigadores también encontraron evidencia de iones de calcio desplazándose a velocidades mucho mayores que la mayor parte de los desechos de la explosión, lo que sugiere, dicen, que la explosión podría haber sido asimétrica y, como tal, un desafío a los modelos existentes de explosiones tipo Ia.
Comparando los antiguos con los nuevos
La observación de los ecos de luz permitirá ahora a los astrónomos caracterizar otras supernovas históricas, dándoles la oportunidad de correlacionar las numerosas observaciones de los remanentes con las nuevas mediciones directas de las explosiones.
Además, según Krause, el estudio de los ecos de luz de diferentes partes del cielo podría permitir a los investigadores realizar un estudio de tres dimensiones de las supernovas y, por tanto, identificar cualquier asimetría en las explosiones. Krause también señala que un mejor conocimiento de la luminosidad de las supernovas tipo Ia podría tener consecuencias para nuestra comprensión de cómo se expande el universo.
Material tomado desde el NY Times y de Physics World.
Traducción y resumen: KC
Imagen: Remanentes de la Supernova de Brahe. Cortesía de Science
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