Astrónomos captan por primera vez la forma de una supernova justo al explotar

Un equipo internacional de astrónomos ha logrado observar, por primera vez, la forma de la explosión de una estrella (supernova) justo cuando la onda expansiva rompía la superficie estelar.

Esta interpretación artística muestra a una estrella convirtiéndose en supernova. Crédito: ESO/L. Calçada.

Utilizando el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile, la observación se realizó apenas 26 horas después de la detección inicial de la supernova SN 2024ggi. Esta captura de una fase extremadamente breve, que habría sido invisible un día después, ayuda a responder preguntas fundamentales sobre cómo mueren las estrellas masivas.

Una carrera contra el tiempo

La supernova SN 2024ggi fue detectada por primera vez la noche del 10 de abril de 2024. En ese momento, Yi Yang, profesor de la Universidad de Tsinghua (China) y autor principal del estudio, acababa de aterrizar en San Francisco tras un largo vuelo.

Consciente de que la fase inicial de la explosión desaparece rápidamente, Yang actuó con celeridad. Doce horas después, había enviado una propuesta de observación urgente a ESO. Gracias a un rápido proceso de aprobación, el VLT en Chile apuntó hacia la supernova el 11 de abril, capturando el evento solo 26 horas después de su descubrimiento inicial.

La supernova se encuentra en la galaxia NGC 3621, en la constelación de la Hidra, a «solo» 22 millones de años luz de distancia, un objetivo cercano en términos astronómicos.

Este mapa muestra la ubicación de la galaxia NGC 3621 dentro de la constelación de Hydra o la Hidra. Esta galaxia es bastante brillante y se puede observar con un telescopio pequeño. Crédito: ESO, IAU y Sky & Telescope.

«Las primeras observaciones del VLT capturaron la fase durante la cual la materia atravesaba la superficie de la estrella. Durante unas pocas horas, la geometría de la estrella y su explosión pudieron observarse juntas», explicó Dietrich Baade, astrónomo de ESO y coautor del estudio publicado en Science Advances.

La forma de una aceituna

Los mecanismos exactos detrás de las explosiones de supernovas de estrellas masivas (aquellas con más de ocho veces la masa del Sol) siguen siendo un gran debate en la astrofísica.

Sabemos que cuando una estrella masiva agota su combustible, su núcleo colapsa. Las capas externas de la estrella caen sobre él y rebotan, creando una onda de choque que viaja hacia afuera y desgarra la estrella. El momento en que este choque rompe la superficie es el que se logró estudiar.

El equipo utilizó una técnica avanzada llamada espectropolarimetría con el instrumento FORS2 del VLT, el único en el hemisferio sur capaz de realizar esta medición. Aunque la explosión se ve como un solo punto de luz, la polarización de esa luz contiene pistas ocultas sobre su geometría.

Esta imagen muestra la ubicación de la supernova SN 2024ggi en la galaxia NGC 3621. Fue tomada el 11 de abril de 2024, apenas 26 horas después de la detección inicial de la supernova. Crédito: ESO/Y. Yang et al.

Los datos revelaron que la explosión inicial no fue esférica, sino que tenía la forma de una aceituna, presentando una clara simetría axial. A medida que la explosión se expandía y chocaba con el material alrededor de la estrella, la forma se aplanaba, pero el eje de simetría se mantenía.

«Lo observado sugiere un mecanismo físico común que impulsa la explosión de muchas estrellas masivas», afirmó Yang.

Este descubrimiento ya permite a los astrónomos descartar algunos modelos actuales de supernovas y mejorar otros, proporcionando una visión sin precedentes de las muertes más poderosas del universo.

Fuente: ESO. Edición: MP.