El descubrimiento, liderado por el Instituto Weizmann, revela silicio, azufre y argón en el corazón de una estrella masiva en explosión.
Un equipo liderado por el Instituto Weizmann revela nuevo hallazgo
Un equipo internacional, dirigido por científicos del Instituto Weizmann de Ciencias y la Universidad Northwestern, ha descubierto el núcleo de una supernova. La estrella masiva en explosión, apodada SN2021yfj, contenía silicio, azufre y argón. La capa externa de la estrella se desprendió repentinamente y el corazón interno, todavía con altas temperaturas, se reveló antes de la explosión final. Los hallazgos se publicaron en la revista Nature y salieron en la portada de la edición del miércoles.
El profesor Avishay Gal-Yam, jefe del grupo de astrofísica experimental en el departamento de física de partículas de Weizmann, declaró: “Ahora tenemos evidencia de que hay elementos más pesados dentro de las estrellas”. Aunque la teoría sobre la existencia de estos elementos existía previamente, esta es la primera vez que se ha obtenido una prueba directa. El hallazgo ocurre dos meses después de un ataque con misiles iraníes contra Weizmann, un instituto de investigación líder en Rehovot.
El ataque destruyó 45 laboratorios, con daños que ascienden a decenas de millones de shekels. No hubo víctimas mortales. “Afortunadamente, la facultad de física se salvó”, afirmó Gal-Yam. El doctor Ofer Yaron, científico del grupo de Gal-Yam, también participó en el estudio. El autor principal, doctor Steve Schulze, es un investigador de la Universidad Northwestern y exmiembro del equipo de Gal-Yam. Además, participaron en el estudio investigadores de Francia, Italia, China e Irlanda.
Las estrellas masivas pueden pesar de 10 a 100 veces más que nuestro Sol. A pesar de sus dimensiones, colapsan en una fracción de segundo, aunque la luz de la explosión se puede observar por varias semanas. Schulze y sus colegas descubrieron el destello de SN2021yfj en septiembre de 2021. Utilizaron la Instalación Transitoria Zwicky, un telescopio en California con una cámara de campo amplio que escanea todo el cielo nocturno visible.
Hechos clave y datos del descubrimiento astronómico en Israel
- El objeto se encontraba a 2.200 millones de años luz de la Tierra, en una región de formación estelar.
- Los telescopios no estaban disponibles para obtener el espectro o no podían penetrar las nubes.
- Un colega de la Universidad de California en Berkeley finalmente proporcionó los datos de espectro requeridos.
- Gal-Yam identificó silicio, azufre y argón en el espectro en unas pocas horas.
- La estrella perdió la mayor parte del material que produjo a lo largo de su vida.
Composición de la supernova y origen de elementos pesados en estrellas
El análisis del espectro de una supernova permite a los científicos determinar qué elementos están presentes en la explosión. Anteriormente, los científicos observaron “estrellas despojadas” con capas de helio, carbono y oxígeno. Estas estrellas perdieron la envoltura exterior de hidrógeno. Sin embargo, SN2021yfj expulsó muchas más capas exteriores, lo que permitió a los científicos mirar a mayor profundidad en el núcleo de la estrella y detectar elementos más pesados.
“Esta estrella perdió la mayor parte del material que produjo a lo largo de su vida”, dijo Schulze. “Solo pudimos ver el material que se formó en los meses previos a su explosión. Algo muy violento debe haber ocurrido para causar eso”. El equipo de científicos considera la hipótesis de una posible estrella compañera o una erupción masiva previa a la supernova, como causas de este fenómeno. Además, consideran vientos estelares inusualmente fuertes.
El descubrimiento ayuda a ampliar nuestra comprensión de la formación de elementos pesados en el universo. “Cada átomo en nuestros cuerpos y en el mundo que nos rodea se creó en algún lugar del universo”, expresó Gal-Yam. El científico agregó que rastrear el origen de cada átomo es extremadamente difícil. Su grupo de investigación se enfocará en explorar cómo se forman los elementos. “Es sorprendente y profundamente satisfactorio descubrir un tipo de fenómeno físico completamente nuevo”, manifestó Gal-Yam.
Las supernovas son causadas por estrellas masivas envejecidas que literalmente se destruyen a sí mismas. El núcleo de una estrella se comprime por su propia gravedad, lo que aumenta su temperatura y densidad. El calor y la densidad extremos reavivan la fusión nuclear y causan una explosión de energía que empuja las capas externas de la estrella. El hallazgo muestra que este proceso permite la creación de elementos de mayor masa atómica.