Una extraña supernova sigue explotando una y otra vez

Una estrella moribunda fue capturada a mediados de la explosión en septiembre de 2014 y todavía no ha terminado. Ha durado 10 veces más que cualquier otra supernova de su tipo que hayamos visto.

La mayoría de las supernovas se iluminan una vez cuando explotan y luego se desvanecen en la oscuridad. Pero la supernova iPTF14hls ha tenido al menos cinco picos de brillo desde que Iair Arcavi en la Universidad de California, Santa Bárbara, y sus colegas comenzaron a verla (Naturaleza, DOI: 10.1038/nature24030). Finalmente parece que se está desvaneciendo, dice.

“Simplemente siguió explotando y explotando “, dice Stan Woosley en la Universidad de California, Santa Cruz. La evidencia de una de las explosiones pasadas de la estrella se manifiesta a través de su luz, que revela una cáscara de material alrededor de la estrella.

La luz de iPTF14hls tiene una firma idéntica a las supernovas comunes del tipo II-P, en las que el núcleo de una estrella masiva se colapsa y se convierte en una estrella de neutrones, con la onda de choque resultante soplando sus capas externas ricas en hidrógeno. Su destello brillante dura alrededor de 100 días antes de desvanecerse. Esta supernova parece estar actuando un poco como un tipo II-P en cámara lenta. Después de 600 días de explosión, parece una supernova tipo II-P después de 60 días. También está irradiando varias veces más energía que cualquier supernova tipo II-P que hayamos visto.

Arcavi y su equipo intentan encontrar un modelo matemático que se ajuste al comportamiento de la estrella, pero aún no se ha encontrado ninguno.

Woosley y Arcavi coinciden en que el modelo más prometedor es la inestabilidad de la pareja de pulsos. Los centros de las estrellas muy grandes, entre 95 y 130 veces el tamaño del sol, pueden alcanzar más de mil millones de grados centígrados. A estas temperaturas, los rayos gamma en el núcleo forman pares de electrones y sus equivalentes antimateria, los positrones.

La presión de radiación de los rayos gamma impide que una estrella se derrumbe bajo la gravedad. Cuando los rayos se convierten en partículas, la estrella comienza a caer sobre sí misma, encendiendo una explosión que puede soplar la capa exterior de la estrella pero dejando el resto intacto para comenzar el proceso de nuevo.

Esto podría explicar las numerosas explosiones de iPTF14hls y una posible erupción pre-supernova observada en el mismo lugar en 1954. También resultaría en múltiples capas de material en expansión como el que ya hemos visto.

Pero no es una coincidencia exacta. Las supernovas de inestabilidad por pares pulsantes no producen la cantidad de energía o la mezcla de elementos observados en iPTF14hls.

Definitivamente está entre las cinco supernovas más extrañas “, dice Ashley Pagnotta en el College of Charleston de Carolina del Sur. “Es demasiado pronto para saber exactamente qué es, pero definitivamente es un bicho raro.”

Debido a que la estrella ha explotado varias veces, puede que ni siquiera encaje en la definición de una supernova. “Piensas en una supernova como la muerte de una estrella, y piensas en la muerte como algo que sólo sucede una vez. Es un tipo de supernova muy diferente que puede morir repetidamente “, dice Woosley.

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