Por primera vez, los astrónomos han sido testigos de la explosión de una estrella masiva en una supernova en llamas, y el espectáculo fue aún más espectacular de lo que habían predicho los expertos.

Según una investigación publicada en Astrophysical Journal, los científicos comenzaron a observar la estrella condenada, una supergigante roja llamada SN 2020tlf y ubicada aproximadamente a 120 millones de años luz de la Tierra, más de 100 días antes de su último colapso catastrófico. Los investigadores observaron la estrella estallar con deslumbrantes ráfagas de luz cuando grandes globos de gas explotaron fuera de la superficie de la estrella durante ese tiempo.

Los investigadores notaron que las observaciones anteriores de supergigantes rojas que se preparaban para explotar sus cimas no mostraban indicios de emisiones fuertes, por lo que estos fuegos artificiales previos a la supernova fueron una gran sorpresa.

En un comunicado, el autor principal del estudio, Wynn Jacobson-Galán, investigador académico de la Universidad de California, Berkeley, dijo: “Este es un hito en nuestra comprensión de lo que hacen las estrellas enormes momentos antes de morir”. “¡Vimos estallar una estrella supergigante roja por primera vez!”

Cuando las grandes estrellas explotan

En términos de volumen, las supergigantes rojas son las estrellas más grandes del cosmos y miden cientos o incluso miles de veces el radio del sol. (A pesar de su volumen, las supergigantes rojas no son ni las estrellas más brillantes ni las más masivas del cielo).

Estas enormes estrellas, como nuestro sol, crean energía por fusión nuclear en sus núcleos. Las supergigantes rojas, por otro lado, pueden generar elementos considerablemente más pesados que el hidrógeno y el helio que nuestro sol quema porque son muy masivos. Los núcleos de las supergigantes se vuelven más calientes y presionados a medida que queman componentes más enormes. Estas estrellas eventualmente se quedan sin energía cuando comienzan a fusionar hierro y níquel, sus núcleos colapsan y sus atmósferas exteriores gaseosas son expulsadas al espacio en una violenta explosión de supernova tipo II.

Los científicos han detectado supergigantes rojas antes de que se conviertan en supernovas y han analizado las consecuencias de estas explosiones cósmicas, pero nunca antes habían observado todo el proceso en tiempo real.

En el verano de 2020, los autores del nuevo estudio comenzaron a estudiar SN 2020tlf, cuando la estrella brilló con deslumbrantes ráfagas de radiación que los científicos interpretaron más tarde como gas saliendo de la superficie de la estrella. Los investigadores rastrearon la irritable estrella durante 130 días utilizando dos telescopios en Hawái: el telescopio Pan-STARRS1 del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawái y el Observatorio W. M. Keck en Mauna Kea. La estrella finalmente hizo boom al final de ese lapso de tiempo.

Los investigadores notaron una densa nube de gas que rodeaba la estrella en el momento de su explosión, que creen que era el mismo gas que la estrella había expulsado en los meses anteriores. Esto muestra que las intensas explosiones comenzaron mucho antes de que el núcleo de la estrella se desintegrara en el otoño de 2020.

“Hasta ahora, nunca habíamos visto una actividad tan dramática en una estrella supergigante roja moribunda, donde somos testigos de cómo emite una emisión tan brillante, luego colapsa y se quema”, dijo en un comunicado la coautora del estudio y astrofísica de UC Berkeley, Raffaella Margutti.

Estos hallazgos muestran que las supergigantes rojas soportan importantes cambios estructurales internos, lo que resulta en estallidos de gas caóticos en sus últimos meses antes de colapsar, según los científicos.