Los astrónomos simulan cómo las estrellas enanas blancas se fusionan y convierten en una supernova.
Una serie de instantáneas de la fusión de dos estrellas enanas blancas de igual tamaño, desde 36 segundos antes de la explosión hasta 10 segundos después. El código de colores indica la densidad del material, que se va incrementando de azul a rojo. Téngase en cuenta la escala diferente en las gráficas. Crédito: Instituto Max Planck de Astrofísica.
Las supernovas son acontecimientos espectaculares: De repente, en algún lugar en el cielo una "nueva estrella" se ilumina y se hace tan brillante como una galaxia entera compuesta de miles de millones de estrellas. Los mecanismos detrás de estas catástrofes cósmicas son variados. Investigadores del Instituto Max Planck de Astrofísica en Garching han utilizado simulaciones por computadora para confirmar que algunas de estas supernovas brillantes se deben a la fusión de dos enanas blancas, estrellas masivas compactas que han llegado al final de su vida. Como las supernovas son utilizadas por los astrónomos para medir las distancias cósmicas y el estudio de la historia de la expansión del universo, la comprensión de su mecanismo es uno de los principales retos de la astrofísica.
Las estrellas de masa intermedia como nuestro Sol terminan sus vidas como enanas blancas formadas por carbono y oxígeno. El reactor de fusión estelar en su centro ya no es activo debido a la falta de combustible. Las estrellas sólo tienen el tamaño de la Tierra, pero una alta densidad. Una cucharadita de materia pesaría tanto como un coche en nuestro planeta.
En un sistema binario, se pueden formar dos esrellas exóticas como las enanas blancas. A medida que orbita una alrededor de la otra, emiten ondas gravitacionales. La pérdida de energía resultante se reduce la órbita, las estrellas se aproximan entre sí y, finalmente, se fusionan. Desde hace tiempo se ha especulado con que estos eventos pueden producir explosiones de supernovas de tipo Ia.
El grupo de investigación de supernovas en el Instituto Max Planck de Astrofísica ya ha realizado simulaciones por computadora de dos enanas blancas que se fusionan con un detalle sin precedentes. En el caso de masas iguales de dos enanas blancas, la fusión es particularmente violento. Parte del material de una estrella enana blanca impacta en la otra y se calienta el carbono/oxígeno de tal manera que se produce una explosión termonuclear (ver Figura). Esto lleva a las estrellas a una explosión de supernova.
"Con nuestra detalladas simulaciones de explosión, podríamos predecir, efectivamente, las que se asemejan a observaciones reales de supernovas de tipo Ia", explica Friedrich Röpke del equipo de supernova. Por lo tanto, se ha demostrado que las fusiones de enanas blancas contribuyen a las supernovas de tipo Ia, aunque este escenario probablemente no puede dar cuenta de todas estas explosiones.
"Las supernovas son las explosiones cósmicas más brillantes observadas", explica Wolfgang Hillebrandt, director del Instituto Max Planck de Astrofísica y coautor del artículo publicado en Nature sobre esta investigación. "Cómo se forman, sin embargo, sigue siendo bastante desconocido. Con nuestras simulaciones hemos arrojado luz sobre al menos una parte del viejo enigma de los progenitores de supernovas de tipo Ia."
Más apoyo para la descripción de que las supernovas de tipo Ia se originan en las fusiones de las enanas blancas viene de un artículo reciente de otro grupo de investigación de supernovas en MPA. En una próxima publicación de Nature, ellos muestran que la mayor parte de las supernovas observadas no pueden ser debido a ua enana blanca que poco a poco acumula material (acreción) de una estrella compañera normal, la teoría estándar hasta ahora. En la actualidad, la única alternativa es la fusión de dos estrellas enanas blancas.
Una serie de instantáneas de la fusión de dos estrellas enanas blancas de igual tamaño, desde 36 segundos antes de la explosión hasta 10 segundos después. El código de colores indica la densidad del material, que se va incrementando de azul a rojo. Téngase en cuenta la escala diferente en las gráficas. Crédito: Instituto Max Planck de Astrofísica.Las supernovas son acontecimientos espectaculares: De repente, en algún lugar en el cielo una "nueva estrella" se ilumina y se hace tan brillante como una galaxia entera compuesta de miles de millones de estrellas. Los mecanismos detrás de estas catástrofes cósmicas son variados. Investigadores del Instituto Max Planck de Astrofísica en Garching han utilizado simulaciones por computadora para confirmar que algunas de estas supernovas brillantes se deben a la fusión de dos enanas blancas, estrellas masivas compactas que han llegado al final de su vida. Como las supernovas son utilizadas por los astrónomos para medir las distancias cósmicas y el estudio de la historia de la expansión del universo, la comprensión de su mecanismo es uno de los principales retos de la astrofísica.
Las estrellas de masa intermedia como nuestro Sol terminan sus vidas como enanas blancas formadas por carbono y oxígeno. El reactor de fusión estelar en su centro ya no es activo debido a la falta de combustible. Las estrellas sólo tienen el tamaño de la Tierra, pero una alta densidad. Una cucharadita de materia pesaría tanto como un coche en nuestro planeta.
En un sistema binario, se pueden formar dos esrellas exóticas como las enanas blancas. A medida que orbita una alrededor de la otra, emiten ondas gravitacionales. La pérdida de energía resultante se reduce la órbita, las estrellas se aproximan entre sí y, finalmente, se fusionan. Desde hace tiempo se ha especulado con que estos eventos pueden producir explosiones de supernovas de tipo Ia.
El grupo de investigación de supernovas en el Instituto Max Planck de Astrofísica ya ha realizado simulaciones por computadora de dos enanas blancas que se fusionan con un detalle sin precedentes. En el caso de masas iguales de dos enanas blancas, la fusión es particularmente violento. Parte del material de una estrella enana blanca impacta en la otra y se calienta el carbono/oxígeno de tal manera que se produce una explosión termonuclear (ver Figura). Esto lleva a las estrellas a una explosión de supernova.
"Con nuestra detalladas simulaciones de explosión, podríamos predecir, efectivamente, las que se asemejan a observaciones reales de supernovas de tipo Ia", explica Friedrich Röpke del equipo de supernova. Por lo tanto, se ha demostrado que las fusiones de enanas blancas contribuyen a las supernovas de tipo Ia, aunque este escenario probablemente no puede dar cuenta de todas estas explosiones.
"Las supernovas son las explosiones cósmicas más brillantes observadas", explica Wolfgang Hillebrandt, director del Instituto Max Planck de Astrofísica y coautor del artículo publicado en Nature sobre esta investigación. "Cómo se forman, sin embargo, sigue siendo bastante desconocido. Con nuestras simulaciones hemos arrojado luz sobre al menos una parte del viejo enigma de los progenitores de supernovas de tipo Ia."
Más apoyo para la descripción de que las supernovas de tipo Ia se originan en las fusiones de las enanas blancas viene de un artículo reciente de otro grupo de investigación de supernovas en MPA. En una próxima publicación de Nature, ellos muestran que la mayor parte de las supernovas observadas no pueden ser debido a ua enana blanca que poco a poco acumula material (acreción) de una estrella compañera normal, la teoría estándar hasta ahora. En la actualidad, la única alternativa es la fusión de dos estrellas enanas blancas.
Fuente:
Violent explosions in space
Información relacionada:
• Website of the supernova research group
• Computer simulation of two merging white dwarfs
Datos útiles:
• Supernovas (Wikipedia)
• Enanas blancas (Wikipedia)
• Supernovas
Violent explosions in space
Información relacionada:
• Website of the supernova research group
• Computer simulation of two merging white dwarfs
Datos útiles:
• Supernovas (Wikipedia)
• Enanas blancas (Wikipedia)
• Supernovas
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