Webb encuentra evidencia de una estrella de neutrones en el corazón de un remanente de supernova joven

Cuando una estrella de hasta 20 veces la masa de nuestro Sol explotó en una galaxia cercana, el evento fue tan violento que fue visible a simple vista desde el hemisferio sur de la Tierra durante semanas en 1987. Unos científicos finalmente identificaron la progenie de esa supernova: un denso objeto llamado estrella de neutrones.

Dos instrumentos del Telescopio Espacial James Webb (JWST) que observaron la supernova en longitudes de onda infrarrojas detectaron evidencia química reveladora que involucra átomos de argón y azufre, lo que indica que una estrella de neutrones recién nacida está envuelta detrás de los escombros que quedaron de la explosión, dijeron investigadores el jueves.

Este tipo de explosiones pueden forjar dos tipos diferentes de objetos compactos exóticos: un agujero negro o una estrella de neutrones. Las observaciones del Webb han resuelto el enigma de cuál resultó de esta supernova.

“Después de haber seguido la supernova y buscado el objeto compacto durante más de tres décadas, es emocionante encontrar finalmente la evidencia que faltaba para determinar la estrella de neutrones, gracias al JWST”, dijo el profesor de astrofísica Claes Fransson de la Universidad de Estocolmo en Suecia, autor principal del estudio publicado en la revista Science.

“Las estrellas de neutrones son restos compactos inmensamente densos de la explosión de una estrella gigante”, dijo el coautor del estudio Patrick Kavanagh, profesor del departamento de física experimental de la Universidad de Maynooth en Irlanda.

“Es comparable a comprimir toda la masa del Sol al tamaño de una ciudad. Son tan densos que una cucharada de estrella de neutrones puede pesar tanto como una montaña”, sostuvo.

Esta supernova, denominada Supernova 1987A, se produjo a 160.000 años luz de la Tierra en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia enana vecina a nuestra Vía Láctea. Un año luz es la distancia que recorre la luz en un año: 9,5 billones de kilómetros. La estrella, debido a su gran masa, tuvo una vida útil relativamente corta, de unos 20 millones de años, mucho menos que la de nuestro Sol.

La luz de la explosión fue vista desde la Tierra el 24 de febrero de 1987, el día después de que se detectara una explosión de neutrinos -partículas subatómicas producidas en grandes cantidades cuando el núcleo de una gran estrella colapsa- generada por la supernova. Fue la primera vez desde 1604 que una supernova fue visible a simple vista.

Estrellas con al menos ocho a diez veces la masa del Sol terminan sus vidas en una supernova, lanzando gran parte de su materia al espacio después del colapso del núcleo estelar, pero dejando atrás un remanente. Si bien son catastróficas, estas explosiones son la principal fuente de elementos químicos, incluidos el carbono, el oxígeno, el silicio y el hierro, que hacen posible la vida.

El remanente, dependiendo del tamaño de la estrella que muere, puede ser una estrella de neutrones o un agujero negro, un objeto cuya atracción gravitacional es tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar.

Con la Supernova 1987A, el tamaño de la estrella y la duración de la explosión de neutrinos habían sugerido que el remanente sería una estrella de neutrones, pero esto no se había confirmado mediante evidencia directa.

“Hasta ahora nunca se había encontrado evidencia directa de cualquiera de estos objetos exóticos tan pronto después de una explosión de supernova”, dijo Kavanagh.

Los instrumentos de Webb detectaron átomos de argón y azufre cuyos electrones externos habían sido arrancados, lo que significa que estaban “ionizados”. Los investigadores estudiaron varios escenarios y descubrieron que estos átomos podrían haber quedado allí en esas condiciones sólo por la radiación ultravioleta y de rayos X de una estrella de neutrones.

Los investigadores ahora están trabajando para determinar de qué tipo de estrella de neutrones se trata: un tipo que gira rápidamente llamado púlsar con un campo magnético fuerte o uno más “silencioso” con un campo magnético débil.

Los hallazgos representan otro logro de el Webb, que entró en funcionamiento en 2022.

Fuente: jornada.com.mx