Hallada una factoría de supernovas

Remanentes de supernovas
La imagen superior muestra, en observaciones con VLA del año 2000, la fuerte emisión en radio de IC 694. En las imágenes inferiores están señaladas las veintiséis fuentes detectadas en este trabajo.

Observaciones de radio han desvelado en la región central y oculta por el polvo de la galaxia IC 694 un total de 26 objetos, la mayoría supernovas jóvenes y remanentes de supernovas. La galaxia IC 694, que presenta intensos brotes de formación estelar, es un laboratorio idóneo para estudiar los procesos de formación estelar y la influencia del entorno en la evolución de las supernovas.

Un grupo de astrónomos, encabezado por Miguel Ángel Pérez-Torres, del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), ha hallado en las regiones centrales de la galaxia IC 694 una factoría de supernovas realmente prolífica: se han descubierto veintiséis fuentes que corresponden en su mayoría a radio supernovas jóvenes y a remanentes de supernova, que constituyen diferentes estadios evolutivos del mismo fenómeno, la muerte de estrellas de más de ocho masas solares.

Los resultados han sido posibles gracias al uso del la Red Europea VLBI, una red europea de radio telescopios que permite observar con una resolución única en el mundo, y se publican esta semana en la revista Astronomy & Astrophysics/em>.

“Las observaciones que hemos realizado de IC 694 nos permiten estudiar casi en tiempo real cómo las estrellas más jóvenes y masivas mueren e interaccionan con el medio circundante”, explica Miguel Ángel Pérez-Torres (IAA-CSIC), principal autor de la investigación.

“Si quisiéramos realizar un estudio así en una galaxia similar a la nuestra necesitaríamos cincuenta o cien años. En el caso de IC 694, que presenta estallidos de formación estelar reciente, lo hemos podido llevar a cabo en menos de un año. Sin duda, es una verdadera fábrica de supernovas”, apunta.

Una galaxia muy prolífica

La fertilidad de esta galaxia tiene un origen conocido: IC 694 se encuentra en los inicios de un proceso de fusión con otra galaxia menor, NGC 3690, interacción que produce una violenta inyección de gas y que desencadena, sobre todo en IC 694, intensos brotes de formación estelar.

Los brotes más compactos, que presentan mayor densidad de estrellas masivas, suelen surgir en las regiones centrales de este tipo de galaxias, difíciles de observar debido a la abundancia de polvo.

Existe, sin embargo, un trazador claro de esta explosión demográfica estelar: las estrellas jóvenes emiten gran cantidad de radiación ultravioleta, que los granos de polvo absorben y reemiten en el infrarrojo; así, las galaxias luminosas y ultraluminosas en el infrarrojo son las mejores candidatas para albergar estallidos de formación estelar.

Y dichos estallidos producen, lógicamente, una tasa de mortalidad estelar superior a la media: si en una galaxia como la nuestra se espera una explosión de supernova cada cincuenta años, en las galaxias luminosas y ultraluminosas en el infrarrojo esta tasa puede ser entre diez y cien veces mayor. Considerando que las estrellas más masivas aportan la mayor parte de la luminosidad estelar global y que mueren como supernovas, el cómputo de supernovas se revela como un prometedor método para comprender la física de los procesos de formación estelar.

“El gran número de objetos detectados implica que estamos viendo tanto supernovas jóvenes como numerosos remanentes de supernovas, y su estudio con el tiempo nos permitirá entender cómo evolucionan estos objetos en las condiciones extremas de IC 694 que, junto con M82 y Arp 220, es posiblemente el mejor laboratorio del Universo local donde llevar a cabo estos estudios”, afirma el experto.

De hecho, tres de los 23 objetos hallados se han confirmado como radio supernovas muy jóvenes cuya evolución, lenta y duradera, sugiere que las condiciones del medio a su alrededor juegan un papel fundamental en el comportamiento de estos objetos.

Observaciones en radio: e-VLBI

La detección de supernovas en las regiones centrales de las galaxias luminosas y ultraluminosas en el infrarrojo resulta muy difícil debido a la densidad de polvo, que impide observar en longitudes de onda cortas, como el visible. Pero las longitudes de onda largas, como las ondas de radio (milimétricas y centimétricas), sí que pueden atravesar el velo opaco producido por el polvo.

Los investigadores emplearon para este estudio una de las herramientas de observación en radio más sensibles y con mayor poder de resolución existentes, la Red Europea VLBI, una colaboración entre los mayores radio observatorios de Europa, Asia y Sudáfrica.

La técnica empleada se conoce como interferometría, y consiste en observar el mismo objeto con varias antenas separadas geográficamente, con lo que se obtiene el equivalente a un telescopio del tamaño de la distancia que separa las antenas (y ésta puede ser de cientos de kilómetros).

Su versión electrónica (e-VLBI), empleada en esta investigación, permite enviar los datos al procesador central en tiempo real y a alta velocidad, lo que ofrece, en tiempo récord, imágenes de los objetos más energéticos y distantes del Universo con una claridad y resolución inigualables. A día de hoy, el e-VLBI presenta la máxima eficacia en la utilización de las redes de Internet de aplicación académica en Europa.


Referencia biobliográfica: M.A. Pérez-Torres (IAA-CSIC), C. Romero-Cañizares (IAA-CSIC), A. Alberdi (IAA-CSIC) y A. Polatidis (JIVE/ASTRON), “An extremely prolific supernova factory in the buried nucleus of the starburst galaxy IC 694″, Astronomy & Astrophysics, diciembre de 2009.

Fecha Original: 26 de noviembre de 2009
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Comment (1)

  1. El trabajo investigador del equipo científco nos viene a decir que, IC 694 muestra intensos brotes de formación estelar, y, los brotes masivos de formación de estrellas (starburst) son sucesos en los que una masa de gas equivalente a millones de veces la masa del Sol (Msun) se transforma en estrellas.

    Sucede en galaxias de todo tipo y algunos de ellos, los más poderosos, acaban lanzando fuera de las galaxias todo el material procesado en el interior de las estrellas; son los Supervientos Galácticos (SVG) que dibujan las estructuras más llamativas del Universo visible; cientos y miles de estrellas jóvenes y luminosas que, al expulsar sus capas externas, desgarran el gas que encuentran a su alrededor, empujándolo y apilándolo en cascarones de alta velocidad, que crecen y chocan entre ellos estructurando el medio interestelar.

    El flujo de fotones ultravioleta que producen las estrellas causa la ionización de un gran volumen del gas desvelando las estructuras, huecos, burbujas y cascarones que se generan con la energía de los flujos supersónicos.

    Un brote estelar deja huella en los discos y en los halos de las galaxias, huellas que perduran durante millones de años, estructurando el medio interestelar y cambiando en muchas ocasiones la apariencia de las galaxias mismas.

    Los brotes de formación estelar en los núcleos de las galaxias son la cumbre, tanto en masa como en energía, de todo el rango que cubren los starbursts. La masa que se transforma en estrellas puede llegar a exceder 10 exp. 9 masas solares, comparable a la masa total de hidrógeno molecular (H₂) de todo el disco de la Vía Láctea.

    El impacto de un estallido nuclear puede ser devastador. Las frecuentes explosiones de supernovas rápidamente construyen una superburbuja, que puede exceder las dimensiones del disco galáctico, con la ruptura inevitable de la cáscara de material barrido; así se libera el material procesado en las estrellas que es lanzado hacia el halo de la galaxia. Las velocidades alcanzadas son de varios miles de kilómetros por segundo, mayor que la velocidad de escape de la galaxia.

    El gas lanzado al -de otro modo vacío espacio intergaláctico- trtasciende con mucho las dimensiones de la galaxia donde se originó, se expande y ocupa grandes volúmenes; se convierte en un gas difuso, poco denso y caliente, destacable sólo en rayos X.

    No me extraña el entusiamos de estos científicos que han encontrado en IC 694 un enorme laboratorio en el que pueden estudiar la formación de cúmulos y supercúmulos de estrellas, investigar sobre la retroalimentación de la formación estelar al captar los colapsos gravitatorios de nubes de hidrógeno molecular.

    Los Astrónomos llaman Retroalimentación negativa a la transición de fase que se da en todas las estrellas masivas, aquellas con una masa superior o igual a las ocho masas solares que, experimentan a lo largo de sus vidas poderosos vientos que lanzan sus capas más externas y el material que procesa en sus hornos interiores.

    Todas ellas finalizan también sus vidas, explotando como supernovas, reintegrando así al medio interestelar un 30% de la masa total que originalmente se transformó en estrella. Es esta masa y esta energía reintegrada la que transforma y estructura el medio circundante, la que durante cincuenta millones de años busca romper la galaxia anfitriona y surgir como un superviento galáctico.

    La galaxia M82 es el paradigma del superviento galáctico en nuestro UNiverso Local y, constituye todo un reto para cualquier modelo que trate de explicar la física de los Supervientos Galácticos.

    El artículo que aquí se nos ofrece es interesante y viene a confirmar los datos que se tienen de estos sucesos que, en muchas galaxias conocidas, son abundantes y están poblando el espacio interestelar de nuevas y llamativas Nebulosas que, más tarde, serán los famosos criaderos o guarderías de estrellas.

    ¡El Universo! ¡Esa maravilla!

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