Un nuevo estudio revela cómo habría ocurrido la evolución estelar durante el universo temprano
Un nuevo estudio publicado en la revista The Astrophysical Journal, dirigido por un equipo internacional de investigadores, ha revelado nuevas observaciones de una supernova inusual y la explosión estelar más pobre en metales jamás observada.
2023ufx, la rara supernova observada, se habría originado a partir de un colapso del núcleo de una estrella supergigante roja que explotó en el borde de una galaxia enana cercana. Los hallazgos del estudio describen cómo tanto la supernova como la galaxia son de baja metalicidad, por lo que carecen de una gran cantidad de elementos que son más pesados que el helio o el hidrógeno.
Los metales cuentan la historia de una supernova
Los metales que se producen en las supernovas nos cuentan sus propiedades, incluido cómo evolucionan las estrellas y luego mueren. Comprender más sobre su formación puede decirnos más sobre cómo era el universo cuando comenzó, especialmente porque casi no había metales durante el momento del nacimiento del universo.
"Si eres alguien que quiere predecir cómo se formó la Vía Láctea, quieres tener una buena idea de cómo las primeras estrellas en explosión sembraron la siguiente generación", dijo Michael Tucker, autor principal del nuevo estudio y miembro del Centro de Cosmología y Física de Astropartículas de la Universidad de Ohio. “Entender eso les da a los científicos un gran ejemplo de cómo esos primeros objetos afectaron su entorno”.
Las galaxias enanas pueden ser particularmente útiles cuando se trata de entender el universo primitivo. Los astrónomos saben que mientras que las primeras galaxias eran pobres en metales, las galaxias más grandes cerca de la Vía Láctea tuvieron tiempo para que las estrellas explotaran y luego aumentaran el contenido de metales, dijo Tucker.
La cantidad de metales que tiene una supernova influye en la cantidad de reacciones nucleares que puede tener y en cuánto tiempo la explosión permanece brillante. También es la razón por la que algunas estrellas de baja masa pueden colapsar en agujeros negros.
2023ufx es solo la segunda supernova encontrada con baja metalicidad por el equipo
Esta supernova es solo la segunda que el equipo de Tucker encuentra con baja metalicidad, y lo más inusual es dónde está en relación con la Vía Láctea. Por lo general, las supernovas pobres en metales probablemente serían demasiado débiles para verlas desde nuestra galaxia porque están muy lejos. Ahora, gracias a los avances tecnológicos y a instrumentos más potentes como el telescopio espacial James Webb de la NASA, es mucho más fácil encontrar galaxias pobres en metales.
“No hay tantos lugares pobres en metales en el universo cercano y, antes del JWST, era difícil encontrarlos”, afirmó Tucker.
El descubrimiento de 2023ufx fue un accidente, ya que las observaciones de esta supernova revelaron que sus propiedades y comportamientos son muy diferentes a los de otras supernovas. 2023ufx tuvo un período de brillo de 20 días antes de declinar, mientras que el brillo de otras supernovas ricas en metales generalmente duraba 100 días. El equipo también describió cómo se expulsó una gran cantidad de material de rápido movimiento durante la explosión, lo que significa que habría estado girando rápidamente durante la explosión.
Estos hallazgos implican que las estrellas pobres en metales de rápido giro habrían sido comunes durante los primeros días del universo, dijo Tucker. El equipo pensó que la supernova habría tenido vientos estelares débiles que hicieron que cultivara y liberara tanta energía.
Los hallazgos del equipo de investigación ayudan a los astrónomos a comprender cómo investigar mejor la manera en que las estrellas pobres en metales pueden sobrevivir en diferentes entornos y pueden ayudar en la creación de un modelo más preciso de cómo se habrían comportado las supernovas durante el universo primitivo.
"Si quieres predecir cómo se forman y evolucionan las galaxias, lo primero que quieres es tener una buena idea de cómo las primeras estrellas en explosión influyeron en su área local", dijo Tucker.
Fuentes y referencias de la noticia
Tucker, M.A., Hinkle, J., Angus, C.R., Auchettl, K., Hoogendam, W.B., Shappee, B., Kochanek, C.S., Ashall, C., Boer, T. de, Chambers, K.C., Desai, D.D., Do, A., Fulton, M.D., Gao, H., Herman, J., Huber, M., Lidman, C., Lin, C.-C., Lowe, T.B. and Magnier, E.A. (2024). The Extremely Metal-poor SN 2023ufx: A Local Analog to High-redshift Type II Supernovae. The Astrophysical Journal, 976(2), pp.178–178.