Un sistema de alerta de supernovas podría avisar al mundo de la explosión de estrellas, según los científicos

Una nueva comprensión de los últimos días de las estrellas supergigantes puede haber dado a los científicos las pistas que necesitan para predecir cuándo esas estrellas se convertirán en supernovas, colapsando en algunas de las mayores explosiones conocidas en el universo.

Los científicos ya sabían que las estrellas supergigantes rojas que se acercan al final de su vida tienen grandes cantidades de polvo y gas expulsado, conocido como material circunestelar, o CSM, en órbita a su alrededor cerca del momento en que explotan y mueren. Lo que no se sabía era si este CSM fue expulsado de la estrella durante un largo período que condujo a su ardiente muerte, o si fue expulsado en una gran y repentina tos justo antes de convertirse en supernova.

Ahora, en un nuevo artículo aceptado para su publicación en el Monthly Notices of the Royal Astronomical Society y actualmente disponibles en el servicio de preimpresión de artículos académicos Arxiv, investigadores de la Universidad de Liverpool, en el Reino Unido, y de la Universidad de Montpellier, en Francia, han demostrado que se trata de esto último: las estrellas moribundas deben escupir el CSM cerca de su muerte, por lo que la aparición de ese material podría servir como señal de alerta temprana de su próxima desaparición.

“Cualquiera que sea el mecanismo para generar este CSM, debe hacerlo en una escala de tiempo muy rápida”, escriben los investigadores en el artículo. “Específicamente, la acumulación del CSM debe ocurrir dentro de un año después del colapso del núcleo”.

Las supernovas de colapso del núcleo se producen en estrellas ocho veces más masivas que el Sol o más grandes, normalmente supergigantes rojas como Betelgeuse. Betelgeuse, que se encuentra a unos 640 años luz de la Tierra en la constelación de Orión, es unas 11 veces más masiva que el Sol y, si estuviera centrada en nuestro Sistema Solar, se extendería hasta la órbita de Júpiter.

Todas las estrellas producen luz y energía mediante la fusión de elementos más ligeros en otros más pesados. Las estrellas como el Sol fusionan principalmente hidrógeno en helio, pero algunas estrellas, especialmente las muy grandes, pueden seguir fusionando elementos más pesados como el oxígeno y el silicio, hasta que finalmente han fusionado casi todo su combustible en hierro.

Incluso con el tremendo calor y presión disponibles en el corazón de una estrella supergigante roja, el hierro no puede fundirse en elementos más pesados, y los fuegos termonucleares de la estrella se atenúan, ya no puede empujar hacia fuera con suficiente fuerza para superar su propia gravedad: La estrella colapsa sobre sí misma, desencadenando una enorme explosión de supernova.

Los investigadores observaron las fotos del antes y el después de un determinado tipo de supernova, la de tipo IIp, que permanece brillante en el cielo durante más tiempo que otras explosiones de este tipo. Lo que encontraron en todos sus ejemplos fue una gran cantidad de CSM presente antes de la supernova, pero no observaron un oscurecimiento significativo de las estrellas años antes, descartando la posibilidad de que el CSM se hubiera acumulado durante un periodo de tiempo más largo.

Esto significa que, al menos para las supergigantes rojas como Betelgeuse, una gran acumulación de CSM podría ser una señal de advertencia de que un cataclismo está en camino.