Señal de radio inédita: Explosión de enana blanca captada

Cuando las estrellas del tamaño del sol mueren, suelen apagarse como una vela y no con un estallido. A menos que formen parte de una estrella binaria que permita que se produzca una supernova. Por primera vez, los astrónomos han captado una señal de radio procedente exactamente de un suceso de este tipo en una galaxia situada a más de 400 millones de años luz. Proporciona interesantes pistas sobre qué tipo de estrella compañera debió de ser.

Cuando las estrellas, ocho veces más pesadas que nuestro sol, se quedan sin combustible, su envoltura exterior explota, lo que provoca una implosión del interior de la estrella: una supernova. Esto crea nubes de gas muy brillantes y coloridas. Lo que queda es un núcleo compacto y brillante. Nuestro sol podría pasar por algo parecido dentro de unos 5000 millones de años, tras lo cual se enfriará y se convertirá en una enana blanca.

Supernova de tipo Ia

Una enana blanca de este tipo (compuesta principalmente por oxígeno y carbono y con una masa hasta 1,4 veces superior a la del Sol) puede acumular masa en un sistema estelar binario, haciéndola tanto más pesada que llegue a explotar. Es lo que llamamos una supernova de tipo Ia.

La gran pregunta es de dónde procede esa masa extra para alimentar semejante explosión. “Siempre hemos pensado que se trata de gas procedente de una estrella compañera más grande. Pero las estrellas no son tan ordenadas y derraman gas por todas partes. La explosión de una supernova desencadenaría un choque del gas derramado y produciría ondas de radio brillantes. 

Sin embargo, a pesar de décadas de investigación, ni una sola supernova de tipo Ia no había sido captada por los radiotelescopios”, escriben los investigadores. Por ello, los astrónomos empezaron a pensar que las supernovas de tipo Ia eran pares de enanas blancas que giran hacia el interior y se fusionan de forma relativamente limpia, sin dejar gas detrás y, por tanto, sin señal de radio.

Un subtipo raro

Pero entonces apareció la supernova 2020eyj, descubierta por un telescopio en Hawai el 23 de marzo de 2020. Durante las primeras siete semanas, la supernova se comportó como cualquier otra de tipo Ia. Pero durante los cinco meses siguientes, la estrella no se volvió menos brillante, como es habitual. De hecho, había indicios de que se estaba liberando gas con un contenido inusualmente alto en helio. De repente, la Supernova 2020eyj resultó ser un raro subtipo en el que la onda de choque, que viaja a 10 000 kilómetros por segundo, arrastra consigo gas que solo puede proceder de la envoltura exterior de una estrella acompañante.

Para confirmarlo, los científicos comprobaron si la onda de choque iba acompañada de gas suficiente para producir una señal de radio. Se utilizaron radiotelescopios del Reino Unido para observar la supernova hasta 20 meses después de la explosión. “Para nuestra gran sorpresa, captamos por primera vez ondas de radio procedentes de una supernova joven de tipo Ia. Esto fue confirmado por una observación unos cinco meses más tarde. ¿Era esto una prueba de que no todas las supernovas de tipo Ia están causadas por la fusión de dos enanas blancas?”, escriben los investigadores.

Misma masa crítica

Una de las características distintivas de este tipo de supernovas es que todas alcanzan aproximadamente el mismo pico de brillo. Esto tiene sentido, porque todas tienen más o menos la misma masa crítica antes de explotar. Esta característica particular ya llevó a una conclusión importante a finales de los años 90, a saber, que la expansión del universo desde el big bang no se está ralentizando debido a la gravedad (como se esperaba), sino que se está acelerando debido a lo que ahora llamamos energía oscura.

“Así pues, estas supernovas de tipo ia son objetos cósmicos importantes y el hecho de que aún no sepamos exactamente cómo y cuándo se producen estas explosiones estelares o qué las hace tan consistentes preocupaba a los astrónomos”. La pregunta era principalmente: si los dúos de enanas blancas en fusión pueden alcanzar una masa total de casi tres veces el sol, ¿por qué liberarían todos la misma cantidad de energía?

El susurro de una estrella moribunda

Los astrónomos han encontrado ahora una explicación lógica: La supernova 2020eyj podría haberse producido cuando suficiente gas helio de la estrella acompañante había pasado a la superficie de la enana blanca para empujarla justo por encima del límite crítico de masa.

“La pregunta ahora es por qué nunca antes habíamos observado esta señal de radio en otra supernova de tipo Ia”, se preguntan los investigadores. “Posiblemente, intentamos detectarla demasiado pronto tras la explosión y nos dimos por vencidos antes de tiempo. O quizá no todas las estrellas acompañantes son tan ricas en helio o no desprenden el gas tan fácilmente. En cualquier caso, la paciencia es una virtud: pudimos oír el susurro de una estrella moribunda muy lejos de aquí”.