Las estrellas masivas terminan sus vidas dramáticamente. Pero mientras las capas internas caen para formar un agujero negro o una estrella de neutrones, las capas externas caen más rápido, golpean las capas internas y rebotan en una gran explosión de supernova.
Esa es la definición del libro de texto. Pero algunas de estas supernovas desafían la explicación. En 2011, una de esas explosiones, denominada SN 2011dh, atravesó la galaxia Whirlpool, a unos 24 millones de años luz de distancia. En ese momento los astrónomos estaban desconcertados. Pero ahora, gracias al telescopio espacial Hubble de la NASA, descubrieron una estrella compañera de esta rara supernova y encajaron las piezas finales del rompecabezas.
SN 2011dh es una supernova Tipo IIb, inusual porque contiene muy poco hidrógeno e inexplicable a través de una definición de libro de texto. Aun así, los astrónomos pueden arrojar luz sobre la estrella progenitora simplemente cavando a través de imágenes archivadas del HST. Gracias a la gran cantidad de datos de HST y al hecho de que a menudo observa la galaxia Whirlpool, dos equipos de investigación independientes detectaron una fuente, una estrella supergigante amarilla, en el lugar correcto.
Pero los astrónomos no creen que las estrellas supergigantes amarillas sean capaces de convertirse en supernovas ... al menos no de forma aislada.
En este punto, surgió una controversia dentro de la comunidad astronómica. Varios expertos propusieron que la observación era una falsa alineación cósmica y que el progenitor real era una estrella masiva invisible. Otros expertos propusieron que el progenitor podría haber sido la supergigante amarilla, pero que debe haber pertenecido a un sistema estelar binario.
Cuando una estrella masiva en un sistema binario desborda su lóbulo Roche, la región fuera de esa estrella donde domina la gravedad, puede verter material sobre su compañero más pequeño, perdiendo así su envoltura de hidrógeno y encogiéndose en masa.
En el momento en que explota el donante de masa, la estrella compañera debería ser una estrella azul masiva, habiendo ganado material durante la transferencia de masa. Su alta temperatura también debería hacer que emita principalmente en el rango ultravioleta, por lo que es invisible en cualquier imagen visible.
Entonces Gastón Folatelli del Instituto Kavli para la Física y las Matemáticas del Universo (IPMU) y sus colegas decidieron echar un segundo vistazo a la misteriosa supernova en luz ultravioleta. Y sus observaciones coincidieron con sus expectativas. La supernova original se había desvanecido, y una fuente puntual diferente había tomado su lugar.
"Uno de los momentos más emocionantes de mi carrera como astrónomo fue cuando mostré las imágenes HST recién llegadas y vi el objeto allí mismo, donde habíamos anticipado que estaría todo el tiempo", dijo Folatelli en un comunicado de prensa.
La investigación ilustra la intrincada interacción entre la teoría y la observación. Los astrónomos a menudo confían en las teorías mucho antes de obtener la tecnología necesaria para proporcionar las observaciones correctas o pasar años tratando de explicar observaciones extrañas con modelos teóricos complejos. Más a menudo, sin embargo, los dos coexisten como bromas de teoría y observación de un lado a otro.
Los hallazgos han sido publicados en Astrophysical Journal Letters y están disponibles en línea.
