Los astrónomos han descubierto un sistema estelar ‘fenomenalmente raro’ que algún día podría desencadenar una explosión enormemente poderosa que baña el espacio con oro.
El sistema ‘uno en 10 mil millones’ es tan escaso que se cree que solo existen 10 de este tipo en toda nuestra galaxia.
Tiene todas las condiciones adecuadas para eventualmente desencadenar una kilonova causada por la fusión de dos estrellas de neutrones, dicen expertos en los EE. UU., Creando una explosión 1.000 veces más brillante que una nova clásica.
La inusual agrupación de estrellas, conocida como CPD-29 2176, se encuentra a unos 11.400 años luz de la Tierra y fue identificada por primera vez por el Observatorio Neil Gehrels Swift de la NASA, que se lanzó al espacio en 2004.
Las observaciones de seguimiento con el Telescopio SMARTS de 1,5 metros en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo en Chile permitieron a los astrónomos confirmar que el sistema algún día formará una kilonova.
Inusual: los astrónomos han descubierto un sistema estelar ‘fenomenalmente raro’ (que se muestra en la impresión de un artista) que algún día podría desencadenar una explosión enormemente poderosa que baña el espacio con oro.
Esto se debe a que pueden ver que contiene una estrella de neutrones creada por lo que se conoce como una ‘supernova ultradesnuda’, así como una estrella masiva en órbita cercana que está en proceso de convertirse en una supernova ultradespojada.
Una supernova ultradespojada es diferente de una regular porque produce poca o ninguna eyección, o «patada», que los expertos creen que se debe a que la estrella en explosión ya ha sido despojada de su atmósfera exterior por una estrella compañera.
La estrella que explota se convierte en una estrella de neutrones, pero debido a que su supernova carece de fuerza explosiva, significa que la compañera binaria a su lado no se pierde.
Una supernova tradicional expulsaría del sistema a una estrella compañera cercana.
En lugar de ser expulsada, la estrella compañera a menudo eventualmente se convierte en otra estrella de neutrones, que es lo que proporciona los ingredientes perfectos para que ocurra una kilonova.
Estas son inmensas explosiones causadas por estrellas de neutrones que chocan entre sí, enviando un intenso chorro de partículas de alta energía a través del espacio.
Producen un destello luminoso de luz radiactiva que produce grandes cantidades de elementos importantes como plata, oro, platino y uranio.
CPD-29 2176 es inusual porque los astrónomos siempre habían pensado que para que una kilonova formara al menos una de las estrellas de neutrones, algunos de los objetos más densos del universo, tenía que crearse a partir de una explosión de supernova tradicional.
El nuevo sistema sugiere que ese no es el caso.
‘La estrella de neutrones actual tendría que formarse sin expulsar a su compañera del sistema. Una supernova ultra-despojada es la mejor explicación de por qué estas estrellas compañeras están en una órbita tan estrecha”, dijo el autor principal Noel Richardson, de la Universidad Aeronáutica Embry-Riddle.
«Para crear un día una kilonova, la otra estrella también tendría que explotar como una supernova ultra-desnuda para que las dos estrellas de neutrones puedan chocar y fusionarse».
Ciclo: El sistema contiene una estrella de neutrones creada por una supernova ultradesnuda, así como una estrella masiva en órbita cercana que está en proceso de convertirse en una supernova ultradesnuda. Este gráfico muestra cómo el sistema comenzó como dos estrellas masivas (n. ° 1), antes de que una se convirtiera en una estrella de neutrones y la otra ahora eventualmente lo hará y desencadenará una kilonova.
Los investigadores esperan que su descubrimiento ayude a desentrañar el misterio de cómo se forman las kilonovas, lo que a su vez arrojaría luz sobre el origen de los elementos más pesados del universo.
«Durante bastante tiempo, los astrónomos especularon sobre las condiciones exactas que eventualmente podrían conducir a una kilonova», dijo el coautor André-Nicolas Chené.
«Estos nuevos resultados demuestran que, al menos en algunos casos, dos estrellas de neutrones hermanas pueden fusionarse cuando una de ellas se creó sin una explosión de supernova clásica».
Sin embargo, los astrónomos dicen que producir un sistema tan inusual sería un proceso largo e improbable.
«Sabemos que la Vía Láctea contiene al menos 100 mil millones de estrellas y probablemente cientos de miles de millones más», dijo Chené.
‘Este notable sistema binario es esencialmente un sistema de uno en diez mil millones.
«Antes de nuestro estudio, la estimación era que solo uno o dos de estos sistemas deberían existir en una galaxia espiral como la Vía Láctea».
Aunque el sistema CPD-29 2176 tiene todos los ingredientes para eventualmente formar una kilonova, la estrella compañera masiva tardará al menos un millón de años en terminar su vida como una explosión de supernova titánica y dejar atrás una segunda estrella de neutrones.
Lo que sucederá a continuación es que las dos estrellas de neutrones se atraerán gradualmente una hacia la otra, antes de entrar en una especie de «ballet cósmico», donde perderán lentamente su energía orbital en forma de radiación gravitacional.
Es probable que la eventual fusión conduzca a una explosión de kilonova que dejaría una gran cantidad de elementos pesados, como plata y oro.
«Este sistema revela que algunas estrellas de neutrones se forman con solo un pequeño impulso de supernova», dijo Richardson.
«A medida que entendamos la creciente población de sistemas como CPD-29 2176, obtendremos una idea de cuán tranquilas pueden ser algunas muertes estelares y si estas estrellas pueden morir sin las supernovas tradicionales».
Los hallazgos se publican hoy en la revista Naturaleza.
