Capturan el nacimiento de una supernova en tiempo real: un fenómeno tan raro que solo se ha visto dos veces en la historia

Por primera vez en la historia reciente, un equipo multidisciplinario de científicos logró captar el instante preciso en que la onda de choque de una estrella masiva atravesó su superficie para liberar la primera luz de su agonía. Este fenómeno, conocido como «ruptura del choque», representa el eslabón perdido entre las supernovas ordinarias y las explosiones más violentas del cosmos.

Esta imagen muestra la supernova SN 2026gzf, que se aprecia como una fuente puntual azul brillante en la esquina superior derecha de la galaxia anfitriona. Crédito: CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURA. Procesamiento: D. de Martin y M. Zamani (NSF NOIRLab).

El hito cósmico se desencadenó cuando la sonda espacial Einstein captó un destello fugaz de rayos X proveniente de una galaxia ubicada a 500 millones de años luz de la Tierra. El evento, denominado EP260321a, dio paso de inmediato a una campaña de observación internacional que permitió presenciar el nacimiento de esta supernova excepcionalmente rara: SN 2026gzf.

Un enigma cósmico sin chorros de materia

A pesar de que las rupturas de choque deberían ocurrir en todas las supernovas, observarlas resulta una tarea titánica debido a que duran apenas unas horas o segundos. En las últimas dos décadas, la comunidad científica solo había podido identificar claramente un evento de este tipo en rayos X, lo que convierte al hallazgo de SN 2026gzf en un tesoro astronómico.

Las investigaciones confirmaron que se trató de una supernova de Tipo Ic con líneas anchas (Ic-BL). Por lo general, este tipo de estallidos genera potentes chorros de materia que viajan a velocidades cercanas a la de la luz y suelen derivar en los destellos de rayos gamma más brillantes del universo. Sin embargo, SN 2026gzf rompió el patrón: el destello de rayos X inicial fue inusualmente débil y no se detectó rastro alguno de rayos gamma ni de chorros relativistas.

Estas imágenes muestran la evolución de la supernova SN 2026gzf captada desde diferentes observatorios. Crédito: NSF–DOE Vera C. Rubin Observatory/NOIRLab/SLAC/AURA.

«SN 2026gzf se ve notablemente similar a otras supernovas energéticas que anteriormente se han vinculado a brotes de rayos gamma. Sin embargo, las observaciones de seguimiento en múltiples longitudes de onda utilizando las instalaciones más sensibles no encontraron evidencia de un chorro relativista ni de un resplandor posterior», explicó Brendan O’Connor, astrónomo de la Universidad Carnegie Mellon y líder de uno de los equipos de investigación. «Una posibilidad es que el chorro haya sido asfixiado, ya sea por la superficie de la estrella o por el material circunestelar que la rodea».

Para profundizar en el misterio, los astrónomos combinaron el poder de la Cámara de Energía Oscura (DECam) en Chile, el instrumento DESI en Arizona y la sensibilidad del Observatorio Vera C. Rubin. Gracias al programa de fibras de repuesto de DESI, los científicos rastrearon la transformación del espectro luminoso en tiempo real.

«El programa de fibras de repuesto de DESI nos dio la oportunidad de regresar a SN 2026gzf repetidamente y seguir cómo cambió su espectro a medida que evolucionaba la explosión», destacó Xander Hall, coautor del estudio e investigador de la Universidad Carnegie Mellon.

El caótico final de una estrella despojada

Un segundo equipo de investigación, dirigido por Jillian Rastinejad de la Universidad de Maryland, recurrió a los espectrógrafos del Observatorio Internacional Gemini y del Telescopio SOAR para reconstruir los últimos días de la estrella progenitora. Sus análisis revelaron que el objeto agonizante era una estrella Wolf-Rayet, nacida originalmente con una masa equivalente a 20 soles.

Antes de colapsar, la estrella experimentó episodios irregulares y violentos de pérdida de masa, expulsando por completo sus capas externas de hidrógeno y helio. Esta pérdida de materia creó múltiples capas concéntricas alrededor del astro: una capa cercana y compacta que emitió la señal inicial de rayos X, y una envoltura extendida y asimétrica que produjo la luz óptica visible de la supernova.

«Nuestras observaciones nos permitieron estudiar la física de tres piezas de esta explosión: la ruptura del choque de rayos X, la supernova acompañante y la interacción de la supernova con el material expulsado previamente por la estrella moribunda», señaló Rastinejad. «Con esta información pudimos mapear la estructura del material que rodeaba a la estrella y comprender su violento estilo de vida antes del colapso».

Por su parte, Gokul Srinivasaragavan, miembro del equipo de Rastinejad, remarcó la importancia del hallazgo: «Esta es la primera vez que mapeamos el entorno previo a la explosión de una estrella despojada de hidrógeno y helio. De cara al futuro, me entusiasma observar más eventos de ruptura de choque en detalle similar para probar si todas las estrellas despojadas tienen un estilo de vida similar antes del colapso».

El descubrimiento de SN 2026gzf demuestra que las estrellas masivas poseen una variedad de caminos hacia la muerte mucho más amplia de lo que se creía. Asimismo, pone de manifiesto el creciente poder de la astronomía coordinada en el dominio del tiempo, donde misiones espaciales y observatorios terrestres se unen para capturar los secretos del universo en tiempo real.

Fuente: NOIRLab. Edición: MP.