Archivo de la etiqueta: supernovas

NGC 6946, la galaxia de los fuegos artificiales.

En las galaxias se dan colosales explosiones por la muerte de estrellas masivas; son los eventos de supernovas (SNs).
Su nombre proviene de las novas o estrellas nuevas, que eran explosiones estelares que hacían pensar que se trataba de nuevas estrellas haciéndose visibles a simple vista.
Los diferentes tipos de SNs corresponden a los diferentes tipos de estrellas masivas, y eso está relacionado con la población estelar de la galaxia, lo que a su vez está relacionado con el tipo de galaxia (Clasificación de Supernovas por el tipo de Galaxia Hospedante || Pablo Della Paolera).

La galaxia NGC 6946 se encuentra a unos 22 millones de años luz de Casa entre las constelaciones del Cisne y Cefeo.
Se trata de una espiral que está orientada de tal forma que nos da la “cara”. En ella se han detectado unas 10 SNs desde 1917 a 2017.

Imagen superposición de diferentes observaciones de NGC 6946 – Se señalan los eventos de10 SNs registrados en ella – Crédito: WIYN telescope at Kitt Peak Observatory.

Si observamos los años, notaremos que se han dado SNs a razón aproximada de una cada 10 años.
Algunas se dieron luego de casi 20 años, pero también se dieron cada 1 o 2 años. En general, se trata de una interesante seguidilla de ese tipo de eventos.
En estudios recientes (publicados en abril del 2019) se han detectado muchos remanentes de SNs.

Mapeo de remanentes de SNs en NGC 6946 observados en diferentes longitudes de onda – Crédito: Long et al. 2019.

Esto justifica el mote retórico de galaxia de fuegos artificiales (firework galaxy).
La gran cantidad de este tipo de eventos implica la gran cantidad de estrellas masivas, lo que está relacionado con una gran producción de estrellas.

Referencia:

  • Featured Image: Hunting for Past Fireworks.
    By Susanna Kohleron

Fuente:

  • A New, Larger Sample of Supernova Remnants in NGC 6946Knox S. Long et al.

pdp.

Anuncios

Los rápidos transitorios luminosos.

Las estrellas supernovas son la colosal muerte se estrellas masivas o que recibieron mucha masa de una donante (https://es.wikipedia.org/wiki/Supernova).
Las estrellas mantienen un equilibrio entre la autogravitación y la presión de radiación, ambas la mantienen sin colapsar ni expandirse en forma explosiva.
Cuando la masa aumenta por alguna razón, o su presión de radiación disminuye, la estrella colapsa, se derrumba sobre ella misma. En ese evento la presión aumenta bruscamente en su centro y se libera una gran cantidad de energía produciendo un brillo como el de toda la galaxia donde vive la estrella. Se produce así el evento de supernova, evento en el que se retorna al espacio gases y polvo del que nacen nuevas estrellas y planetas.

Las hay de tipo Ia.
Esta clase se produce cuando una estrella evolucionada, una enana blanca, recibe materia de una compañera gigante roja. Llega un momento en que supera el límite de masa que puede soportar y colapsa.

Video: Type Ia Supernova When a White Dwarf Steals Material from Companion

Subido el 23 mar. 2018

Otro caso de supernova de tipo Ia, es aquella cuando dos enanas blancas colisionan.

Video: Type Ia Supernova from a White Dwarf Merger.

Subido el 23 mar. 2018

Las de tipo II, son aquellas gigantes masivas que colapsan bajo la autogravitación que ya no puede ser equilibrada por la radiación.

Video: Core Collapse Supernova.

Subido el 23 mar. 2018

Pero hay un tipo de supernova que es una variedad del tipo II. Son la supernovas conocidas como rápidos transitorios luminosos (FELT – Fast Evolving Luminous Transient).
Un tiempo antes del evento, la estrella libera gas y polvo a sus vecindades. Cuando se produce la supernova, la energía liberada interactúa con el material a su alrededor y éste se excita brillando rápidamente. Este fulgor puede durar unos 30 días, lo que es poco tiempo comparado con la duración de otras supernovas que pueden durar meses.
Luego, la estrella se desarma dejando un remanente de material caliente abriéndose en forma explosiva.

Video: Felt Supernova.

Subido el 23 mar. 2018

Fuente:

pdp.

 

 

Burbujas concéntricas de supernovas

En astronomía, las casualidades son realmente astronómicas.
Hay varios ejemplos: los tamaños aparentes iguales de la Luna y el Sol, galaxias perfectamente de canto a nuestra visual, y ahora esto…

Observando la galaxia M33 (o galaxia del triángulo) a menos de 3 millones de años luz (AL) de Casa, se encontró 3 estructuras concéntricas en expansión.

Click to enlarge image

Ilustración de ls tres burbujas concéntricas en un cúmulo de M33. Crédito de Instituto de Astrofísica de Canarias.

Los centros de esas estructuras coinciden en una región muy compacta. Todo indica que tres estrellas masivas, vecinas cercanas entre sí y de edades similares explotaron para la misma época. Esa es una gran casualidad.
Se trata de estrellas de un cúmulo en M33.
La primera explosión se dio hace unos 114 mil años y su burbuja tiene un diámetro de 140 AL. La segunda lo hizo hace unos 40 mil años y su burbuja tiene unos 52 AL de ancho. Finalmente, la última estalló hace unos 20 mil años y su remanente tiene unos 40 Al de diámetro.
Astronómicamente hablando, esos tiempos son muy cercanos. Con el tiempo, esas estructuras se unirán en una superburbuja como otras halladas y del mismo origen.

Referencias:

Fuente:

pdp.

¿Fuimos afectados por dos supernovas?

Artículo actualizado el 28/dic./2018 a las 18:10 HOA.
Sabemos que somos hijos de las estrellas ya que en ellas se “cocinan” los elementos vitales para la vida tal como la conocemos.
En particular somo hijos de las supernovas (SNs), ya que ellas son las que expulsan los elementos necesarios para la vida, para que aparezcan en los planetas de las estrellas de segunda generación como la nuestra.
Pero ellas pueden también afectarnos para mal.

No sólo los asteroides pueden extinguir vida en la Tierra.

supernova_1-xxltn.jpg

Ilustración de supernova crédito de NASA.

Una SN puede brillar como toda la galaxia donde está. Eso es mucha radiación.
Si nuestro Sol puede “soplar” la atmósfera de planetas de poca gravedad, y afectar la nuestra que está bien retenida por la masa de la Tierra; una SN podría volarla por completo y “freírnos”.
Para estar a salvo de una SN, ésta debe estar a lo sumo a unos 100 años luz (AL) de nosotros. No hay estrellas precursoras de SN a corto plazo cerca nuestro, es muy difícil que una de ellas, en su órbita alrededor de la galaxia, pase cerca y justo estalle.
Pero hay evidencias de que hubo dos estallidos relativamente cercanos, los cuales no nos eliminaron pero pudieron habernos afectado de alguna manera.
Ambos a un poco más de 300 AL de nosotros, uno se produjo hace unos 3 millones de años y el otro hace unos 8 millones de años. Se encontró ciertas cantidades de 60Fe en la Tierra y en la Luna, una versión radioactiva de Hierro, que sólo pudo provenir de eventos de SN como los comentados. Esas explosiones fueron las responsables del material excavado en el material interestelar cercano.
Es lógico pensar que esas SN pudieron afectar a nuestros antepasados Homo erectus en el Pleistoceno.

La radiación visible, la luz, habrá mostrado un objeto brillante en el cielo nocturno comparable a una luna llena; evento que pudo durar mucho tiempo.
Muchos seres vivos desarrollamos ciclos circadianos, ciclos que se cumplen durante un día. Dormir es parte de esos ciclos. Desarrollamos los mecanismos involucrados en el sueño para descansar de noche, ya que en esos momentos de obscuridad nuestros ojos no nos sirven de mucho. Así se inician procesos reparadores que se interrumpen con luz intensa. Las SNs pudieron ser motivo de cambio de hábitos.

Hoy en día, las aves en la ciudades cantan toda la noche gracias a las grandes luminarias (doy fé).
Muchos animales se guían de noche por la Luna. Imaginemos dos Lunas en el cielo donde una (la verdadera) se mueve respecto de la otra de un día a otro.

Luego viene la radiación no visible. La lluvia de partículas radioactivas que puede durar hasta 500 años. Esas son penetrantes. Pueden contaminar la atmósfera e interactuar con los gases generando substancias que bien pudieron alterar el clima, así como muchas pueden aumentar el efecto invernadero o afectar las capas de ciertos elementos. Pudo haber contaminación de nubes cuya agua luego llueve y contamina los alimentos. Se calcula que esa radiación, no muy intensa por la distancia pero duradera, equivale a una sesión de escaneo de tomografía computada por año. Menos de una sesión al año, aumenta la probabilidad de Leucemia y tumores cerebrales en criaturas.
Así, en aquellas épocas, pudieron aumentar las probabilidades de cáncer y mutaciones por estos dos eventos de SN relativamente cercanos.

Actualización del 28/dic/2018 a las 18:10 HOA (GMT -3).
El 60Fe hallado en la Tierra y la Luna, tiene una vida media de casi 3 millones de años, lo que hace pensar que, a lo sumo, hace ese tiempo se produjo el evento de SN que lo originó.

Nuestro Sistema Solar se encuentra en lo que llamamos Burbuja Local.
Es una cavidad en el material interestelar de menor densidad. Esta burbuja es vecina a otras. Una contiene a la estrella Beta Canis Majoris (Beta Can Mayor – la segunda estrella más brillante de esa constelación) y la otra contiene a Antares, la estrella más brillante de Escorpio.

File:Local bubble.jpg

Ilustración crédito: NASA;  User:Geni

Estas burbujas, bien pudieron ser creadas por eventos de SN.

Referencias:

Fuentes:

pdp

Las supernovas Ia son más débiles en regiones de formación estelar.

La ley de Hubble [1], se refiere a cómo se expande el Universo y establece la relación entre la distancia y la velocidad de alejamiento de los objetos; de tal manera que, los más lejanos se alejan más rápido, todo como consecuencia de la expansión Universal.
Sabiendo esa relación conocida como constante de Hubble, podemos saber la distancia a una galaxia sabiendo su velocidad de alejamiento, o esa velocidad sabiendo su distancia.

Para medir distancias, se suele usar medidas de luz estándares (o candelas de referencia).
Una de esas medidas de luz, es la dada por las supernovas de tipo Ia [2].

Estas explosiones tienen un determinado brillo intrínseco. Conociendo ese brillo y el aparente debido a la distancia involucrada (suponemos que no hay material en la dirección de la visual que extingue su luz) , podemos estimar cuan lejos esta la supernova y por lo tanto la galaxia que la contiene.
Pero sucede que las supernovas de este tipo son más débiles cuando se dan en ambientes vecinos de formación estelar. Eso repercute en el cálculo de la distancia, o de la constante de Hubble.
Por suerte están las Cefeidas [3] como otro patrón de luz de referencia.

Referencias:

  1. http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Hubble
  2. http://es.wikipedia.org/wiki/Supernova_de_tipo_Ia
  3. http://es.wikipedia.org/wiki/Estrella_variable_Cefeida

Fuente:

pdp.

Supernova asociada a brote de rayos gamma (cuando el modelo funciona).

Los estallidos de rayos gamma, son brotes de energía de alta frecuencia que pueden tener diferentes orígenes. También llamados brotes gamma, los hay de larga duración. Éstos, pueden ser producidos por colapsos gravitacionales de estrellas masivas. Esto ocurre cuando una estrella de gran masa colapsa bajo su propia gravedad. Cuando la materia (que pudo absorber de una compañera) sobrepasa el límite de tolerancia (límite de Chandrasekhar [1]) y la presión de la radiación ya no puede equilibrar la atracción gravitatoria, la estrella se desmorona sobre ella misma. Esto genera una brusca liberación de energía por el repentino aumento de presión y temperatura en su interior.

Esto ocurre en las supernovas [2].

Los brotes gamma de larga duración anunciarían la posible aparición de un evento de supernova. El brote catalogado como GBR 130427A, cumplía con las propiedades del modelo (o paradigma) de brote gamma por colapso gravitacional. Así, se esperaba un evento de supernova o hipernova en la dirección del brote detectado para mayo del 2013. El 13 de mayo de ese año, se observó en luz visible (banda óptica) la supernova que luego fue catalogada como SN 2013cq.

Imagen del GRB 130427A / SN 2013cq publicada en el trabajo de D. Xu et al.

Imagen del GRB 130427A / SN 2013cq publicada en el trabajo de D. Xu et al.

Luego se pudo seguir la evolución del evento desde su principio confirmándose todos los episodios predichos por la teoría. Ahora sólo resta observar el nacimiento de las estrella de neutrones [3] y la aparición de un agujero negro [4].

Referencias:

  1. http://es.wikipedia.org/wiki/Límite_de_Chandrasekhar
  2. http://es.wikipedia.org/wiki/Supernova
  3. http://es.wikipedia.org/wiki/Estrella_de_neutrones
  4. http://es.wikipedia.org/wiki/Agujero_negro

Fuentes:

pdp.

Masa máxima para progenitoras de supernovas de tipo IIP.

Las supernovas de tipo II, estallan por colapso de núcleo debido a su gran masa. En cuestión de segundos, el brusco colapso deja una región casi vacía entre el interior de la estrella y sus capas exteriores. Este tipo de supernova, se caracteriza por la presencia de Hidrógeno y sus progenitoras son estrellas supergigantes rojas [1]. Suelen presentar eyecciones de materia antes de la explosión y la interacción entre el frente de choque de la explosión con el material previamente eyectado, son la fuente de la emisión en radio-ondas y en rayos X observado.

En particular, las de tipo IIP presentan un brillo prolongado en el tiempo como parte de la interacción del frente de choque de la explosión de supernova y el Hidrógeno previamente soltado por la estrella. Estas estrellas tienen emisiones con una tasa de no más de 100 milésimas (10-5) masas solares al año previa a la explosión. Los rayos X observados por estas supernovas no son tan intensos como en otras y la absorción por la materia que las rodea no es la causa. Luego, las estrellas progenitoras de este tipo de supernovas, tienen un brillo acotado y su masa no supera las 19 masas solares; por encima de ese valor, no explota como de tipo IIP.

NOTA: El presente artículo fue modificado ya que presentaba a la SN 1987A como ejemplo de supernova de tipo IIP cuando aún no está definitivamente claro la identidad de su progenitora y por lo tanto su tipo. En el trabajo expuesto en (copiar y pegar el enlace en el navegador):
http://www-astro.physics.ox.ac.uk/~podsi/simulations/aspen.pdf
se la clasifica como anómala.

______________________________________________________

Referencias:

  1. http://es.wikipedia.org/wiki/Supergigante_roja

 

 

Fuentes: