Hipernova: descubren un nuevo tipo de cataclismo astronómico

Científicos han descubierto un nuevo tipo de cataclismo astronómico causado por la destrucción de una estrella colapsada que gira rápidamente, fenómeno que han llamado "hipernova magneto-rotacional". El descubrimiento, publicado en la revista Nature, ofrece una respuesta a un misterio de hace 13.000 millones de años de la Vía Láctea. 

Según escriben los astrónomos David Yong y Gary Da Costa del Centro de Excelencia en Astrofísica del Cielo en 3 Dimensiones (ASTRO 3D) de Australia, con sede en la Universidad Nacional de Australia (ANU), hasta hace poco se pensaba que las fusiones de estrellas de neutrones eran la única forma de producir elementos pesados. 

No obstante, los elementos pesados se produjeron por primera vez poco después del Big Bang, antes de que hubiese pasado suficiente tiempo para que se produjeran fusiones de estrellas de neutrones. Por lo tanto, según los investigadores, se necesitaba otra fuente para explicar la presencia de los primeros elementos pesados en la Vía Láctea.

Estrella SMSS J2003-1142

Ahora, el descubrimiento de una antigua estrella SMSS J2003-1142 en el halo de la Vía Láctea –que es la región aproximadamente esférica que rodea a la galaxia– está proporcionando la primera evidencia de otra fuente de elementos pesados, incluyendo el uranio y posiblemente el oro.

"La estrella que observamos tiene una relación hierro-hidrógeno unas 3.000 veces inferior a la del Sol, lo que significa que es muy rara: lo que llamamos una estrella extremadamente pobre en metales", dijo el Yong. "Sin embargo, el hecho de que contenga cantidades mucho mayores de lo esperado de algunos elementos más pesados significa que es aún más rara: una verdadera aguja en un pajar", agregó.

La antigua estrella SMSS J2003-1142 se encuentra a 7500 años luz del Sol y orbita en el halo de la Vía Láctea.

En el caso de SMSS J2003-1142 las cuentas no cuadran

Según explica el comunicado de prensa de la ASTRO 3D, las primeras estrellas del universo estaban formadas casi en su totalidad por hidrógeno y helio. Al final, colapsaron y explotaron, convirtiéndose en estrellas de neutrones o agujeros negros, produciendo elementos más pesados que se incorporaron en cantidades minúsculas a la siguiente generación de estrellas, las más antiguas que aún existen.

Las tasas y energías de estas muertes estelares se han hecho bien conocidas en los últimos años, por lo que la cantidad de elementos pesados que producen está bien calculada. Y, en el caso de SMSS J2003-1142, las cuentas no cuadran.

Un tipo diferente de hipernova: "Es lo único que explica los resultados"

"Las cantidades adicionales de estos elementos tenían que venir de algún sitio", afirma el profesor asociado Chiaki Kobayashi, de la Universidad de Hertfordshire (Reino Unido).

"Ahora encontramos por primera vez la evidencia observacional que indica directamente que hubo un tipo diferente de hipernova que produjo todos los elementos estables de la tabla periódica a la vez: una explosión de colapso del núcleo de una estrella masiva fuertemente magnetizada que gira rápidamente. Es lo único que explica los resultados".

Las hipernovas se conocen desde finales de la década de 1990. Sin embargo, ésta es la primera vez que se detecta una que combina la rotación rápida y el fuerte magnetismo.

"Es una muerte explosiva para la estrella", dijo el Yong. "Calculamos que hace 13.000 millones de años J200322.54-114203.3 se formó a partir de una sopa química que contenía los restos de este tipo de hipernova. Nadie había encontrado este fenómeno antes".

FEW (ASTRO 3D, Nature, The Conversation)