Misterio de las estrellas en explosión cede a los astrofísicos

Cuatro investigadores explican por qué clavar las causas de las explosiones estelares conocidas como supernovas de tipo Ia puede ayudar a desentrañar la dinámica de estrellas, galaxias e incluso el universo en sus escalas más grandes

La Fundación Kavli

Un misterio de larga data acerca de las pequeñas estrellas que dejan sueltos poderosas explosiones conocidas como supernovas de tipo Ia, finalmente, podría resolverse.

Durante décadas, los astrónomos han debatido si de una estrella enana blanca, o dos, es necesario para la cocción de este tipo particular de supernova. La respuesta no es meramente académico. La comprensión de la física meollo de la cuestión y la diversidad de las supernovas de tipo Ia ayudará a iluminar nuestro estudio de la evolución de las galaxias y la fuerza cósmica extraña conocida como energía oscura.

“Se trata de entender uno de los últimos misterios acerca de las estrellas,” Laura Chomiuk, profesor adjunto en el Departamento de Física y Astronomía de la Universidad del Estado de Michigan, dijo a La Fundación Kavli en una mesa redonda. “Algo en el universo hace que el uno por ciento de las enanas blancas se suicidan y explotan como supernovas. Sólo ahora estamos empezando a tener una idea de lo que causa esta “.

Chomiuk era uno de los cuatro astrofísico que se reunieron para discutir la importancia de dos estudios, publicado a principios de este año en el journalNature, que ofrecen algunas de las pruebas más fuerte hasta la fecha que, o bien uno o dos enanas blancas pueden desencadenar supernovas de tipo Ia.

“Anteriormente, todos nos pareció que estaba a punto de ser uno de los escenarios de supernovas de tipo Ia,” dijo Andrew Howell, científico del Observatorio Las Cumbres Red Global Telescope (LCOGT), profesor adjunto en el Departamento de Física de la Universidad de California, Santa Barbara (UCSB), y autor de varios trabajos recientes. “Pero ahora estamos empezando a ver que hay muchas maneras diferentes de hacer una supernova de tipo Ia.”

TheNaturestudies se basó en una nueva teoría propuesta por el físico Daniel Kasen. Él predijo que el material arrojado hacia fuera de una estrella enana blanca “cadáver” explosión debería crear un flash ultravioleta observable cuando se cierra de golpe en una estrella cercana, lo normal compañero. Esa estrella compañera es un ingrediente necesario en el escenario enana blanca sola, ya que proporciona la materia que desencadena la explosión termonuclear de la enana blanca. Un escenario alternativo requiere dos enanos que se fusionan y hacen saltar.

astrónomos observacionales, como Howell, han visto recientemente supernovas de tipo 1a, con y sin el flash ultravioleta delator predicho por Kasen.

“La gente se ha discutido en los últimos años si las estrellas compañeras podrían sobrevivir a la explosión de la explosión de una supernova cercana. Pero nadie había preguntado: “¿Qué aspecto tendría para realmente ver que esto suceda?’ “, Dijo Kasen, profesor asociado de Astronomía y Física de la Universidad de California, Berkeley, un científico de la facultad en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley y coautor de uno de theNaturepapers.” Así que hice una vuelta-de-envolvente cálculo para estimar qué tan caliente sería que la colisión, lo brillante que sea, y así sucesivamente. Sorprendentemente, la colisión resultó ser lo suficientemente brillante como para ser visto en la Tierra. Eso le dio a los observadores una idea de lo que debe buscar “.

Estos descubrimientos se han producido en gran parte gracias a los nuevos proyectos de levantamiento telescopio, utilizando una serie de instrumentos disponibles en el espacio y en el suelo, y los avances en la modelización por ordenador que fortalecen los modelos teóricos.

“No es sólo nuevas capacidades, pero todas estas nuevas capacidades de trabajo en conjunto que nos están permitiendo hacer tales avances,” dijo Lars Bildsten, el director del Instituto Kavli de Física Teórica (KITP) y un profesor en el Departamento de Física de la Universidad de California, Santa Bárbara.

Un conocimiento más profundo de las supernovas de tipo Ia informará a muchas áreas de la astrofísica y la cosmología. Por ejemplo, la energía desatada por las supernovas de galaxias puede modificar mediante la dispersión del elemento exigido por la formación de nuevas estrellas.

Supernovas de tipo Ia también explotan con un brillo intrínseco, que los científicos han dependido durante mucho tiempo para calcular las distancias cósmicas. Tales mediciones de distancia son integral para el seguimiento de la aceleración de la expansión del universo debido a la energía oscura.

Sorprendentemente, la supernova de tipo Ia puede eclipsar a galaxias enteras de miles de millones de estrellas, haciendo que sean fáciles de detectar a través de la historia cósmica. Obtener el derecho de la mecánica de estas explosiones se explicará con más detalle cómo la muerte de ciertas estrellas para hacer este tipo de pirotecnia estelares impresionantes.

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