Las observaciones realizadas con el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral (VLT de ESO) han revelado una estrella que termina su vida de manera explosiva, proporcionando información sin precedentes sobre los primeros momentos de una supernova. Esta innovadora observación se centra en una fase de la explosión que dura tan poco que normalmente desaparece de la vista en un día. Los investigadores llevan mucho tiempo intentando presenciar este primer momento porque contiene información crucial sobre la desaparición de estrellas masivas.
La supernova, denominada SN 2024ggi, se detectó por primera vez la noche del 10 de abril de 2024, cuando Yi Yang, profesor asistente de la Universidad Tsinghua de Beijing, acababa de aterrizar en San Francisco después de un largo vuelo. Al reconocer la importancia del descubrimiento, envió inmediatamente una solicitud de observación a ESO. Poco más de un día después de su descubrimiento, el 11 de abril, el VLT en Chile inició sus observaciones.
Esta supernova se encuentra en la galaxia NGC 3621, que se encuentra en la constelación de Hidra, a unos 22 millones de años luz de distancia. Esta proximidad permite a los astrónomos examinar la explosión con gran detalle, un factor crucial para comprender la evolución estelar. El equipo internacional utilizó el VLT e instrumentos especializados para registrar el comportamiento inicial de la explosión. Dietrich Baade, astrónomo de ESO y coautor del estudio, señaló que las observaciones del VLT documentaron la fase en la que la materia acelerada por la explosión atravesó la superficie de la estrella. La geometría de la explosión y la de la estrella pudieron observarse juntas durante horas.
La geometría de la explosión de una supernova es fundamental para comprender la evolución estelar y los procesos físicos que conducen a eventos cataclísmicos de este tipo. Los científicos todavía están intentando descifrar los mecanismos exactos que provocan estas explosiones, especialmente en estrellas masivas, definidas como estrellas que tienen más de ocho veces la masa del Sol. SN 2024ggi era originalmente una supergigante roja con una masa entre 12 y 15 veces la del Sol, lo que la convierte en un ejemplo ejemplar para estudiar el ciclo de vida de estrellas masivas.
Cuando una estrella masiva se acerca al final de su vida, pierde su combustible nuclear, alterando el delicado equilibrio que mantiene su forma esférica. La gravedad hacia adentro eventualmente hace que el núcleo colapse, lo que genera un efecto de rebote en el que las capas circundantes caen hacia adentro y luego rebotan, creando una onda de choque que destroza la estrella. Es esta onda de choque la que se convierte en una supernova y libera una enorme energía cuando llega a la superficie.
Para captar los primeros detalles estructurales de la explosión, los astrónomos utilizaron una técnica conocida como ‘espectropolarimetría’. Este método arroja luz sobre la geometría de la explosión de una manera que la observación tradicional no puede debido a su sensibilidad a pequeñas escalas angulares. Lifan Wang, coautor y profesor de la Universidad Texas A&M, señaló que la polarización neta distinta de cero detectada en la luz de la explosión se puede utilizar para inferir la forma del evento.
Utilizando el instrumento FORS2 del VLT, el equipo reveló que la explosión inicial de material tenía una apariencia en forma de oliva. A medida que la explosión se expandió e interactuó con el material circundante, la forma se aplanó manteniendo el eje de simetría constante. Yang explicó que estos hallazgos sugieren que podría haber un mecanismo físico común detrás de las explosiones de muchas estrellas masivas, caracterizado por una simetría axial bien definida a gran escala.
Los esfuerzos colectivos de este equipo internacional no sólo están remodelando nuestra comprensión de las explosiones estelares, sino también destacando el valor de la colaboración científica global. Ferdinando Patat, otro coautor y astrónomo de ESO, señaló que este evento ilustra cómo la curiosidad colectiva y la acción rápida pueden generar conocimientos profundos sobre la física subyacente del universo.
Publicado en la revista Science Advances, este notable estudio marca un avance significativo en la comprensión de la ciencia de las supernovas y los ciclos de vida de las estrellas masivas. La colaboración involucró a investigadores de varias instituciones de todo el mundo, lo que demuestra su compromiso con la investigación científica a través de fronteras.
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