Observan la agonía de una estrella supergigante roja en tiempo real

Astrónomos estadounidenses han logrado presenciar por primera vez y en tiempo real los cambios internos tumultuosos que sufren las estrellas supergigantes rojas antes de explotar en una supernova: lo consiguieron mediante la observación de una estrella de aproximadamente 10 veces la masa del Sol, ubicada a unos 120 millones de años luz de la Tierra.

Un equipo de científicos de la Universidad de California en Berkeley, Estados Unidos, logró captar el momento exacto en el cual una

estrella supergigante roja sufre intensas modificaciones que culminan en su explosión en forma de supernova. La estrella contaba con alrededor de 10 masas solares y se localizaba en los confines de la galaxia NGC 5731, que se encuentra a unos 120 millones de años luz de la Tierra.

Video: sobre el final de su vida, una estrella supergigante roja se vuelve inestable y expulsa una gran cantidad de gas antes de explotar como supernova. Créditos: Observatorio WM Keck/Adam Makarenko/UC Berkeley/YouTube.

Primera observación directa

Según los astrónomos, es la primera observación de una actividad tan violenta en una estrella supergigante roja moribunda: lograron verla producir una emisión luminosa de enormes dimensiones, una reacción habitual en sus momentos finales, luego colapsar y entrar en combustión hasta generar una colosal supernova. La misma se puede ver como un gigantesco punto brillante en el entorno de la galaxia NGC 5731. 

De acuerdo a una

nota de prensa

, el descubrimiento fue posible gracias a las observaciones coordinadas de numerosos telescopios terrestres y espaciales. En un nuevo estudio publicado recientemente en The Astrophysical Journal, el grupo de investigadores liderado por Wynn Jacobson-Galán concluye que es la primera ocasión en la que ha podido apreciarse cómo una estrella supergigante roja deriva en una supernova tradicional, que los especialistas conocen como de Tipo II.

De la teoría a la práctica: la muerte de una estrella supergigante roja

Durante mucho tiempo, los astrónomos han teorizado sobre los últimos momentos de las estrellas masivas. Sabían que se convierten en supergigantes rojas al final de sus vidas y que posteriormente explotan en una supernova, visible en todo el Universo. Sin embargo, nadie había visto este escenario en una estrella en concreto, observando los cambios paso a paso.

Las supergigantes rojas son las estrellas más grandes que se encuentran en el Universo: sin embargo, no son las más masivas. Tal como su nombre sugiere, son de color rojizo y algo oscuro. ¿Cómo surgen? A partir de las estrellas con 10 masas solares o más, que después de consumir su hidrógeno en el núcleo se transforman en supergigantes rojas, a lo largo de su etapa de fusión de helio. Al concluir este proceso, estallan mediante una enorme explosión que se conoce como supernova, que puede manifestarse de forma muy notable en el espacio, incluso a simple vista.

Violentos cambios internos

La nueva investigación ha permitido comprobar que el aumento de brillo en los últimos meses antes de la explosión final sugiere que algunas supergigantes rojas experimentan cambios significativos en su estructura interna, que finalmente conducen a la tumultuosa eyección de gas. Los investigadores estiman que la estrella supergigante roja de la galaxia NGC 5731 se había hinchado hasta un tamaño que, en nuestro Sistema Solar, alcanzaría la órbita de Júpiter.

Además, las reacciones nucleares dentro de estrellas tan masivas indican que los destellos repentinos de fusión de neón y oxígeno podrían generar ondas gravitacionales capaces de “volar” literalmente algunas de las regiones exteriores de la estrella. Este fenómeno se iría incrementando progresivamente, hasta conducir al estallido definitivo. Según los científicos, los datos obtenidos constituyen un gran avance en el camino por resolver el misterio de cómo las

estrellas masivas

pasan los últimos momentos de sus vidas.

Referencia

Final Moments. I. Precursor Emission, Envelope Inflation, and Enhanced Mass Loss Preceding the Luminous Type II Supernova 2020tlf

. W. V. Jacobson-Galán et al. The Astrophysical Journal (2022). DOI:

https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac3f3a