Ciencia de supernovas: ¿Qué sucede químicamente cuando una estrella explota?

COLUMBUS, Ohio — La explosión de una supernova puede haber revelado algunos secretos químicos detrás de la formación de nuestro universo. Los datos tomados del Telescopio Espacial James Webb permitieron a los astrofísicos observar si se liberaron elementos químicos en el cosmos circundante después de la masiva explosión.

La explosión ocurrió en una galaxia espiral lejana, a unos 40 millones de años luz de la Tierra. A pesar de su extrema distancia, ha sido un área popular de exploración entre los científicos que buscan comprender cómo se forman y evolucionan las nebulosas formadoras de estrellas. La explosión fue una estrella enana blanca de carbono-oxígeno clasificada como una supernova de Tipo 1a.

«Las explosiones de enanas blancas son importantes para el campo de la cosmología, ya que los astrónomos a menudo las utilizan como indicadores de distancia», dice Michael Tucker, miembro del Centro de Cosmología y Astrofísica de Partículas de la Universidad Estatal de Ohio y coautor del estudio, en un comunicado de la universidad. «También producen una gran cantidad de elementos del grupo del hierro en el universo, como el hierro, el cobalto y el níquel».

Los elementos ligeros como el hidrógeno y el helio se crearon después del Big Bang, pero los elementos más pesados se crean solo a través de reacciones termonucleares que ocurren en el interior de una supernova. Comprender cómo estas explosiones afectan la distribución de elementos de hierro en el universo podría dar a los astrónomos una mejor idea de la formación química del universo.

«A medida que una supernova explota, se expande, y a medida que lo hace, podemos ver diferentes capas de la eyección, lo que nos permite investigar el núcleo de la nebulosa», explica Tucker.

El evento ocurre a través de un proceso llamado decaimiento radiactivo. Esto sucede cuando un átomo inestable emite energía para volverse más estable. Las supernovas liberan fotones radioactivos de alta energía. El enfoque actual de los científicos se centra en cómo la supernova provoca que el isótopo cobalto-56 se desintegre en hierro-56.

Durante años, los astrónomos han estado desconcertados por el efecto que tiene la descomposición del cobalto-56 en su entorno. ¿Las partículas de alta velocidad resultantes de la reacción se filtran en la galaxia, o son retenidas por los campos magnéticos creados por las supernovas?

Los datos capturados por el Telescopio Webb permitieron a los astrofísicos confirmar que los materiales liberados por la supernova no escaparon de los confines de la explosión.

«Este estudio valida casi 20 años de investigación», explica Tucker. «No responde a todas las preguntas, pero hace un buen trabajo al menos mostrando que nuestras suposiciones no han sido catastróficamente incorrectas».

El estudio se publica en The Astrophysical Journal Letters.

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