Un grupo de investigadores ha descubierto una estrella que pudo explotar dos veces. Algo que resulta llamativo porque, generalmente, las supernovas solo se producen una vez. Es posible, sin embargo, que se haya descubierto una supernova de tipo Ia (o 1a) que ha explotado dos veces…
Una estrella que pudo explotar dos veces como supernova de tipo 1a
Todas las supernovas son estrellas que explotan, pero no todas las supernovas son iguales. Generalmente, imaginamos estrellas muy masivas que, al final de su vida, explotan. Sin embargo, hay un tipo de supernova, llamado tipo 1a (o Ia) que tiene lugar en un sistema binario, en el que una de las estrellas es una enana blanca. Generalmente, las supernovas de todos los tipos tienen una única explosión. Sin embargo, ahora un grupo de astrónomos cree que podría haber encontrado una estrella que explotó dos veces como supernova de tipo 1a.
Las supernovas de tipo 1a se producen en estos sistemas binarios donde la enana blanca le roba material a su estrella compañera. La compañera puede ser desde una estrella masiva a otra enana blanca. En cualquier caso, cuando esa enana blanca termina robando suficiente material, y supera el límite de Chandrasekhar (1,44 veces la masa del Sol), explota como supernova. El límite de Chandrasekhar es, simplemente, la masa máxima que puede tener una enana blanca. La supernova de tipo 1a que está llamando la atención es SN 2022joj.
Los autores del estudio explican que esta estrella pudo explotar dos veces y, no solo eso, sin necesidad de superar el límite de Chandrasekhar para explotar. Las estrellas que explotan dos veces son raras, pero se sabe de algunos casos. Suceden cuando la enana blanca acumula una capa de helio que se quema. En este tipo de explosiones, la enana blanca no supera el límite de Chandrasekhar y la explosión es bastante tenue. Este tipo de supernovas que se producen dos veces son conocidas como supernovas sublimínicas.
Una curva de luz muy llamativa
No solo el brillo tenue es una señal de una supernova doble. También tiene una curva de luz poco frecuente, donde la luz roja se manifiesta 11 días antes de que se produzca el brillo máximo. Tras ese pico, se parece mucho más a una supernova de tipo 1a. Eso, junto a otros aspectos, ha llevado a los autores del estudio a plantear que SN 2022joj podría haber sufrido una detonación doble. En diferentes puntos de su evolución, los diferentes tipos de estrellas pueden tener capas de diferentes elementos químicos. Las enanas blancas no son una excepción.
Pueden tener capas exteriores de helio o hidrógeno. La gran mayoría de enanas blancas tienen una capa externa (o atmósfera) de hidrógeno. Los autores del estudio sugieren que SN 2022joj tiene una capa externa de helio. En este caso, la estrella compañera de la enana blanca tiene una capa externa de helio. SN 2022joj, por tanto, ha estado robando parte de ese helio, formando su propia capa externa. Esto puede desencadenar una detonación de helio, a pesar de que la estrella no haya superado el límite de Chandrasekhar.
Un aspecto importante, además, es que esta explosión de helio crea otro elemento: un isótopo de níquel llamado 56Ni. Todo ese níquel es visible en la espectrometría de la estrella. Cuando la capa de helio explota, no solo sintetiza 56Ni, también provoca una potente onda de choque en la enana blanca. Esa onda puede provocar otra detonación en el interior de la estrella. Este es el mecanismo que provoca una supernova de detonación doble. El análisis de la supernova apoya esta explicación, según los autores del estudio.
Un modelo que explica como una estrella pudo explotar dos veces
Las características de la supernova encajan con los modelos de una detonación doble de una enana blanca que tenga una masa solar y una capa fina de helio a su alrededor, de entre 0,01 y 0,02 masas solares. Las curvas de luz son muy útiles porque cuentan a los astrofísicos que está sucediendo en una estrella. Lo mismo sucede aquí. La curva de luz de SN 2022joj ha permitido a los investigadores obtener mucha información. La curva de luz, en este caso, es diferente a la de una supernova de tipo 1a común. A pesar de ello, la certeza no es absoluta.
Los investigadores no están completamente seguros de que se trate de una supernova de detonación doble. A pesar de que hay pistas de que pudo producirse una explosión doble, otros indicios no apuntan en esa dirección. En el espectro de la nebulosa (de la supernova) hay una señal fuerte de Fe III, que no se puede explicar en una detonación doble. Por lo que, según cuentan los investigadores, hará falta modelos más detallados. Las supernovas son muy importantes en la naturaleza, sintetizan ciertos metales y los esparcen por el espacio al explotar.
Sin ellos, no habría planetas rocosos como el nuestro. Así que las supernovas de tipo 1a son importantes por su rol en el universo. Se cree que sintetizan la mayoría de elementos del grupo de hierro, del titanio al zinc. En cuanto a si, realmente, estamos ante una estrella que pudo explotar dos veces, parece que tendremos que esperar un poco más para tener una respuesta concreta. No deja de ser interesante, de todos modos, ver que sigue habiendo sorpresas en todos los campos de la astronomía, también en el de las explosiones más violentas del cosmos…
Estudio
El estudio es E. Padilla González, D. Howell, G. Terreran et al.; «SN 2022joj: A Potential Double Detonation with a Thin Helium shell». Está disponible para su consulta en arXiv, en este enlace.
Referencias: Universe Today
