Las explosiones más brillantes del universo parecen alimentarse de un magnetar

Hasta ahora se pensaba que las supernovas superluminosas, las más potentes explosiones estelares, se originaban a partir de estrellas supermasivas, pero según un nuevo estudio internacional es el campo magnético de estrellas de neutrones el que las puede generar.

Un equipo de científicos europeos y de EE UU presenta un trabajo en Nature donde se ofrecen nuevas claves para entender las supernovas más brillantes descubiertas hasta ahora en el universo: las supernovas superluminosas (SLSN).

Algunos físicos teóricos habían predicho que estos tipos extremos de explosión provenían de las estrellas más masivas conocidas que, al final de sus vidas, colapsarían sobre sí mismas y estallarían como una bomba gigante de hasta cien veces el tamaño del Sol.

Sin embargo las observaciones efectuadas por los astrofísicos se ajustan a otra explicación: el brillo de estas supernovas es alimentado por el campo magnético de una estrella de neutrones o magnetar que gira rápidamente sobre sí mismo.

“Sabemos que, en general, cuando una estrella masiva alcanza el final de su vida, sus capas externas son eyectadas violentamente en forma de supernova, mientras que su núcleo colapsa para formar una estrella de neutrones que pesa como el Sol pero con un radio de poco más de una decena de kilómetros”, explican los autores.

Entre ellos figuran las astrónomas Nancy Elias-Rosa y Antonia Morales-Garoffolo del Instituto de Ciencias del Espacio (CSIC/IEEC). “Pero pensamos que en unos pocos casos, la estrella de neutrones tiene un campo magnético muy potente y gira muy rápidamente sobre su eje, unas 300 veces por segundo. Según se ralentiza, podría transferir parte de la energía asociada al giro a la supernova a través de su campo magnético, haciéndola mucho más brillante de lo normal”.

Debido a su potente brillo, los científicos consideran a las SLSN como ‘mensajeros’ del universo lejano, es decir, el más antiguo, por lo que tarda la luz en llegar. El objetivo del equipo es encontrar estas supernovas en el universo temprano y analizar cómo se produjeron los primeros elementos químicos.

“Si pudiéramos entender los procesos que dan lugar a estas explosiones, podríamos sondear cómo era el universo poco después de su nacimiento”, comentan Elias-Rosa y Morales-Garoffolo.

Cartografia de supernovas

Los descubrimientos de estas particulares explosiones estelares han sido posibles gracias al nacimiento en los últimos años de varios programas científicos que cartografían constantemente el cielo en busca de nuevos tipos de objetos transitorios, como las supernovas.

Gracias a uno de estos programas, Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System (Pan-STARRS), se encontraron dos de estos objetos que resultaron ser de las más brillantes jamás descubiertas. En concreto, las denominadas PTF 12dam and PS1-11ap.

Los investigadores observaron su evolución durante más de un año mientras se apagaban lentamente, y para ello utilizaron algunos de los telescopios más grandes del mundo. Entre ellos figura el Gran Telescopio de Canarias, con su espejo de 10 metros de diámetro.

Referencia bibliográfica:

M. Nicholl et al. “Slowly fading super-luminous supernovae that are not pair-instability explosions”. Nature 502, 17 de octubre de 2013.