Observan por primera vez la 'bola de fuego' de una explosión estelar

 

Un grupo internacional de científicos, del que forma parte la astrofísica de la Universidad Politécnica de Catalunya (UPC) Glòria Sala, observó, por primera vez, una explosión termonuclear de estrellas muertas que originó una 'bola de fuego' con una intensa radiación de luz de rayos X.

Cuando estrellas como el Sol consumen todo su combustible, se encogen para formar enanas blancas, y a veces estas estrellas muertas vuelven a la vida en una explosión termonuclear y producen una bola de fuego que emite una intensa radiación de rayos X, explicó Sala.

El trabajo, que hoy publica la revista 'Nature', fue liderado por la Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg de Alemania, con la participación del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE), la Universidad de Tübingen y el Instituto de Astrofísica de Potsdam, además de Glòria Sala, investigadora de Grupo de Astronomía y Astrofísica de la UPC y del Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña (IEEC, noreste de España).

Las novas son explosiones estelares imprevisibles que aparentemente aparecen como una 'nueva' estrella en el cielo.

El origen de este fenómeno se encuentra en la acumulación de material de una estrella de un tamaño similar al Sol (como el hidrógeno por ejemplo) sobre una estrella compañera enana blanca, un tipo de estrella que tiene una masa similar a la del Sol pero concentrada en un cuerpo celeste más pequeño.

Las condiciones extremas en la superficie de la enana blanca provocan que el material acumulado en la superficie acabe explotando y sea expulsado al espacio exterior en una enorme explosión termonuclear, que expande el material y causa un aumento de la magnitud visible de la estrella, momento que se puede observar desde la Tierra como una nueva estrella en el cielo.

Glòria Sala declaró que las fases iniciales de la explosión de una nova "ya se habían previsto de forma teórica: las altas temperaturas de la explosión termonuclear causarían una intensa y breve emisión de rayos X. Es lo que se conoce como 'bola de fuego' inicial".

Durante los días posteriores a la explosión, la expansión de la bola de fuego provoca un bajón de la temperatura que hace que evolucione hacia una gran esfera de gas más frío, que emite una luz visible y causa la aparición de la nueva estrella en el cielo.

Pero, según Sala, "esta fase de 'bola de fuego' es muy breve y se da horas antes de la aparición de la estrella en el cielo".

Habitualmente, detectar astros con emisiones de rayos X se hace desde satélites a los que se les da la orden de observar en la dirección de la fuente descubierta, pero hay algunas misiones que tienen como objetivo mapear el cielo: es el caso del telescopio alemán de rayos X eROSITA, desarrollado en el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE), que viaja a bordo de la misión ruso-alemana Spectrum-X-Gamma, lanzada desde Baikonur (Rusia) el 13 de julio de 2019.

El objetivo de la misión es hacer un mapa global del cielo y para ello escanea toda la esfera celeste cada seis meses.

Durante el segundo mapeo del cielo, el 7 de julio de 2020, detectó una nueva fuente de rayos X extremadamente brillante que duró menos de ocho horas.

Una semana más tarde, el 15 de julio, se descubrió desde la Tierra la luz de la explosión de la Nova Reticuli 2020 (YZ Ret), localizada a una distancia de 2,5 kpc de la Tierra (2.500 parsecs, unidad astronómica de longitud que corresponde, aproximadamente, a tres años luz o 30 billones de kilómetros).

Esto permitió identificar por primera vez que el intenso flash de rayos X detectado por eROSITA correspondía a la bola de fuego inicial de la explosión de la nova.

Según Sala, estudiar las explosiones de novas permite encajar algunas de las piezas de la evolución química de la Galaxia y de cómo se ha llegado a tener la variedad y distribución de elementos químicos presentes en el Sistema Solar, después del Big Bang, partiendo un universo inicial con una composición mucho más simple.

Por eso, la detección de esta bola de fuego, inicialmente predicha por modelos, es una pieza clave para ajustar las teorías de las explosiones estelares, concluyó Sala.

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