por Fraser Cain , Universe Today
Hay algunos lugares en el universo que desafían la comprensión. Y las supernovas tienen que ser los lugares más extremos que se puedan imaginar. Estamos hablando de una estrella con potencialmente docenas de veces el tamaño y la masa de nuestro propio sol que muere violentamente en una fracción de segundo.
Más rápido de lo que me lleva decir la palabra supernova, una estrella completa colapsa sobre sí misma, creando un agujero negro, formando los elementos más densos del universo, y luego explotando hacia fuera con la energía de millones o incluso miles de millones de estrellas.
Pero no en todos los casos. De hecho, las supernovas vienen en diferentes sabores, partiendo de diferentes tipos de estrellas, terminando con diferentes tipos de explosiones, y produciendo diferentes tipos de remanentes.
Hay dos tipos principales de supernovas, las de Tipo I y las de Tipo II. Sé que esto suena un poco contra intuitivo, pero vamos a empezar con el Tipo II primero.
Estas son las supernovas producidas cuando las estrellas masivas mueren. Hemos hecho todo un programa sobre ese proceso, así que si quieres verlo ahora, puedes hacer clic aquí.
Pero aquí está la versión resumida.
Las estrellas, como sabes, convierten el hidrógeno en fusión en su núcleo. Esta reacción libera energía en forma de fotones, y esta ligera presión empuja contra la fuerza de la gravedad que intenta atraer a la estrella hacia sí misma.
Nuestro sol, no tiene la masa necesaria para soportar reacciones de fusión con elementos más allá del hidrógeno o el helio. Así que una vez que todo el helio se agota, las reacciones de fusión se detienen y el sol se convierte en una enana blanca y comienza a enfriarse.
Pero si tienes una estrella con 8-25 veces la masa del sol, puede fusionar elementos más pesados en su núcleo. Cuando se le acaba el hidrógeno, pasa al helio, y luego al carbono, al neón, etc., hasta llegar a la tabla periódica de elementos. Sin embargo, cuando llega al hierro, la reacción de fusión requiere más energía de la que produce.
Las capas exteriores de la estrella colapsan hacia adentro en una fracción de segundo, y luego detonan como una supernova de Tipo II. Queda como remanente una estrella de neutrones increíblemente densa.
Pero si la estrella original tenía más de unas 25 veces la masa del sol, ocurre el mismo colapso del núcleo. Pero la fuerza del material que cae hacia adentro colapsa el núcleo en un agujero negro.
Las estrellas extremadamente masivas con más de 100 veces la masa del sol simplemente explotan sin dejar rastro. De hecho, poco después del Big Bang, había estrellas con cientos, y tal vez incluso miles de veces la masa del sol hechas de hidrógeno y helio puros. Estos monstruos habrían vivido vidas muy cortas, detonando con una cantidad incomprensible de energía.
Esas son de Tipo II. Las de tipo I son un poco más raras, y se crean cuando se da una situación de estrella binaria muy extraña.
Una de las estrellas de la pareja es una enana blanca, el remanente hace tiempo muerto de una estrella de la secuencia principal como nuestro sol. La compañera puede ser cualquier otro tipo de estrella, como una gigante roja, una estrella de secuencia principal o incluso otra enana blanca.
Lo que importa es que están lo suficientemente cerca como para que la enana blanca pueda robar materia de su compañera y acumularla como un manto asfixiante de potencial explosividad. Cuando la cantidad robada alcanza 1,4 veces la masa del sol, la enana blanca explota como supernova y se vaporiza por completo.
Debido a esta proporción de 1,4, los astrónomos utilizan las supernovas de tipo Ia como «velas estándar» para medir distancias en el universo. Como saben con cuánta energía detonó, los astrónomos pueden calcular la distancia a la explosión.
Probablemente hay otros eventos, aún más raros, que pueden desencadenar supernovas, e incluso hipernovas y estallidos de rayos gamma más potentes. Probablemente se trate de colisiones entre estrellas, enanas blancas e incluso estrellas de neutrones.
Como probablemente haya oído, los físicos utilizan aceleradores de partículas para crear elementos más masivos en la Tabla Periódica. Elementos como el ununseptio y el ununtrio. Se necesita una energía tremenda para crear estos elementos en primer lugar, y sólo duran una fracción de segundo.
Pero en las supernovas se crearían estos elementos, y muchos otros. Y sabemos que no hay elementos estables más arriba en la tabla periódica porque no están hoy. Una supernova es un triturador de materia mucho mejor que cualquier acelerador de partículas que pudiéramos imaginar.
La próxima vez que oigas una historia sobre una supernova, escucha con atención qué tipo de supernova era: Tipo I o Tipo II. ¿Cuánta masa tenía la estrella? Eso ayudará a tu imaginación a envolver tu cerebro en este increíble evento.