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Una supernova ultraluminosa produce un estallido extremo de radiación gamma

Un equipo de astrónomos ha observado una supernova superluminosa que ha producido una gran explosión de rayos gamma con una duración inusual. Los estallidos de rayos gamma aparecen raramente en conexión con supernovas y duran solo unos minutos, pero en este caso se prolongaron durante más de media hora.

Los magnetares figuran entre los objetos más extremos del universo. Son objetos muy compactos con masas como el Sol, pero con radios de tan sólo 10 a 20 km. NASA

Astrónomos de varias instituciones europeas y de Chile, liderados por el Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik, han observado un estallido extremo de radiación gama en una supernova ultraluminosa. Las explosiones de rayos gamma son raras en estas estrellas masivas muertas y cuando se producen duran solo unos minutos. Sin embargo, en este caso, el estallido duró más de media hora. Los resultados del trabajo se publican en el último número de la revista Nature.

"Hemos observado un estallido de rayos gamma de más de media hora y, por primera vez, hemos logrado conectar esta radiación con una supernova", señala Johan Fynbo, profesor de investigación en el Dark Cosmology Centre del Instituto Niels Bohr de Copenhague (Dinamarca) y uno de los autores del trabajo.

"La supernova es unas 15 veces más brillante que las que observamos con la muerte de estrellas masivas”, dicen los autores

Fynbo explica que primero observaron la explosión de rayos gamma mediante el telescopio espacial Swift, operado por la NASA. “La radiación gamma no puede ser vista desde la Tierra debido a que los estos rayos son bloqueados por la atmósfera terrestre, pero una vez que se logra la posición espacial de la explosión, es posible ver el evento desde observatorios terrestres”, añade.

Materia radiante con velocidad muy alta de salida

"Luego observamos la luz con el X-shooter del Very Large Telescope de Chile. El análisis de los espectros muestra que esta supernova ultraluminosa se asocia con la explosión. Pero los espectros tienen un aspecto diferente de lo habitual. Indican que la materia radiante tiene una velocidad muy alta de salida”, dice Giorgos Leloudas, investigador griego que realiza un postdoctorado en el instituto danés y es coautor del estudio.

Por tanto –agrega– "podemos concluir que hubo una potentísima explosión y que la supernova es aproximadamente 15 veces más brillante que las que normalmente observamos con la muerte de estrellas masivas”.

La combinación de brillo extremo y un bajo contenido de elementos pesados podrían indicar una estrella masiva que libera energía extra en el proceso de muerte, señala.

Magnetares

Su luz ha viajado 6.400 millones años antes de llegar a la Tierra

Cuando la estrella masiva muere, el núcleo colapsa en una estrella de neutrones que gira muy rápidamente y forma un campo magnético muy intenso. Estos objetos se llaman magnetares, una clase de estrellas de neutrones descubierta por la astrofísica griega Chryssa Kouveliotou, que es colaboradora cercana del grupo de investigación del Dark Cosmology Centre.

Al igual que otras de estrellas de neutrones, los magnetares poseen un diámetro aproximado de 20 kilómetros, y su masa es mayor a la del Sol. “Además, estos extraños cuerpos giran varias veces por segundo, por lo que son depósitos gigantescos de energía, lo que puede facilitar una gran explosión, resultando en una supernova particularmente brillante y una ráfaga extrema de la radiación gamma, que es lo que observamos ", explica Johan Fynbo.

La luz de la supernova ha viajado 6.400 millones años antes de llegar a la Tierra, por lo que el incidente tuvo lugar alrededor de 7.300 millones de años después del Big Bang.

Referencia bibliográfica:

Jochen Greiner et al. "A very luminous magnetar-powered supernova associated with an ultra-long gamma-ray burst". Nature, 8 de julio (2015)

Fuente: SINC
Derechos: Creative Commons
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Los astrónomos la observaron entre 2001 y 2011 en la galaxia enana Kinman, pero cuando volvieron a intentarlo el año pasado ya no la encontraron. Se trataba de una estrella monstruosa e inestable que puede haber colapsado en un agujero negro sin producir una explosión de supernova, algo muy raro, aunque también puede haberse vuelto menos brillante y estar oculta detrás del polvo.