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Relacionan por primera vez a una supernova con su estrella madre

El nuevo software permitirá localizar muchos más estallidos de supernovas cada año y, utilizando los datos que proporcionan los distintos telescopios, situarlas con mucha más precisión y relacionarlas con sus estrellas progenitoras.


Por primera vez un equipo de investigadores ha conseguido relacionar una supernova recién formada con la estrella de la que procede utilizando un novedoso software astronómico. Además, los científicos también han identificado una segunda explosión utilizando el mismo software. Ahora, cuando la supernova se extinga, se podrá conocer exactamente el tipo de estrella progenitora y si está o no en vías de desaparición. Este descubrimiento ofrece respuestas muy importantes sobre cómo se forman las supernovas del tipo Ib, un problema para el que la comunidad científica todavía no tiene respuestas.

Los investigadores han utilizado un novedoso software de reconocimiento astronómico, el Palomar Transient Factory de intermediación, ( iPTF) para conectar una nueva supernova, bautizada como iPTF13bvn, con la estrella de la que explotado. El equipo iPTF también identificó el primer resplandor de la explosión de un estallido de rayos gamma, que fue encontrado por el satélite Fermi. Este estudio será publicado por The Astrophysical Journal Letters en dos trabajos liderados por Yi Cao y Leo Singer, ambos del Instituto de Tecnología de California. Sus hallazgos reflejan por primera vez la relación de una estrella con la explosión que da como resultado la aparición de esta clase de supernova, del Tipo Ib. El descubrimiento ofrece respuestas muy importantes sobre cómo se forma este tipo de supernovas, una cuestión sin solución hasta el momento.

Aproximadamente un tercio de todas las supernovas de estrellas masivas son del Tipo Ib. Hay varios modelos teóricos sobre cómo se forman, incluido uno que mantiene que se forman por la transferencia de masa debido a los vientos solares entre un par de estrellas binarias. Se cree que las progenitoras son, o bien estrellas masivas de helio, o bien un tipo de estrellas muy grandes, muy calientes,  conocidas como estrellas Wolf Rayet. “Localizar una estrella progenitora en exactamente el mismo lugar que una supernova tipo Ib era la mejor manera de poner a prueba las teorías sobre el origen de este tipo de explosiónes”, comenta Mansi Kasliwal, del Carnegie Institution for Science. “Ahora tenemos que esperar pacientemente a que la supernova se desvanezca y ver si la estrella desaparece”.

 


Un equipo de investigadores ha utilizado un novedoso sistema de software  para relacionar a una nueva supernova con la estrella de la que explotó. Esta imagen muestra la ubicación de iPTF13bvn supernova antes y después de la explosión. La imagen es cortesía de Iair Arcavi del Instituto Weizmann de Ciencias, y utiliza los datos del telescopio Keck II y el Telescopio Espacial Hubble.


 

La nueva supernova fue descubierta a mediados de junio. No se detectó ninguna fuente de luz explosiva con anterioridad, ni incluso el día anterior. Sin embargo, rápidamente los radiotelescopios, los de rayos X, los ultravioleta y los de longitudes de onda infrarrojas tomaron fotos del bebé de supernova, lo que ha proporcionado pistas vitales acerca de sus orígenes. El análisis detallado de los diferentes tipos de observaciones de la supernova confirmó que se trataba, en efecto, de un tipo Ib, y que alcanzó la plena luminosidad dos semanas después de su explosión inicial.

El equipo detectó una candidata progenitora de esta explosión analizando las imágenes que proporcionó el Telescopio Espacial Hubble. Imágenes futuras ayudarán a identificar si esta progenitora era una estrella, una estrella binaria o un cúmulo de estrellas. El equipo piensa que sus observaciones son consistentes con que la madre pueda haber sido una estrella Wolf Rayet. Si esto es así, un descubrimiento revolucionario .

El tema del segundo trabajo del equipo parte del análisis de los datos, con este mismo software, del resplandor provocado por un estallido de rayos gamma al que han bautizado como iPTF13bxl. Los estallidos de rayos gamma son las explosiones de alta energía que provocan los eventos celestes más brillantes. Pueden ser debidos a la energía liberada poruna supernova. Cada estallido es seguido por un resplandor que emite radiación de longitud de onda menor que la explosión original.

Poco después de la detección de un estallido de rayos gamma mediante el satélite Fermi, el equipo comenzó la caza de la luminiscencia residual sobre un campo enorme, de más de 360 veces el tamaño de la luna llena. Luego tuvieron que reducir una lista de más de 27.000 candidatas de explosiones de rayos gamma a un solo resplandor. La investigación de seguimiento confirmó la relación entre el resplandor iPTF13bxl y un estallido de rayos gamma en particular llamado GRB130702A.

El equipo utilizó el telescopio Magellan para  encontrar el denominado valor de desplazamiento al rojo del resplandor, que es una medida de la cantidad de la luz que nos llega en la Tierra y que se ha estirado por la expansión del universo. Así se obtiene la distancia a la fuente de luminiscencia y le dice a los astrónomos dónde buscar un objeto, como una supernova, que pueda surgir como consecuencia de esa explosión.

“El sofisticado software Palomar Transient Factory de intermediación que se utilizó para identificar a iPTF13bxl, ahora nos permitirá localizar unos 10 estallidos de rayos gamma cada año”, comenta John Mulchaey, del Carnegie. “Y los futuros esfuerzos podrían ayudar a identificar otras firmas más débiles, como las que acompañan a la fusión de estrellas binarias de neutrones”.

El descubrimiento de este resplandor y su posibilidad de relacionarlo con otros cuerpos celestes ha sido un hito importante en el camino hacia el objetivo de ser capaces de detectar la luz de las ondas gravitatorias presentes en el cosmos, algo que los científicos vienen buscando desde hace décadas.

 
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