La impostora de supernova iPTF14hls, una estrella que se resiste a morir

Dibujo20171113 Light curves of iPTF14hls nature24030-f1

La famosa supernova 1987A es de tipo II-P, donde la P significa plateau; su curva de luz, tras el pico inicial, mantuvo un valor casi constante durante unos 100 días. Se ha observado una extraña supernova de tipo II-P llamada iPTF14hls, que muestra al menos cinco picos de luz durante su extenso plateau de unos 600 días. ¿Se trata de un nuevo tipo de supernova de tipo II? ¿O quizás se trata de una impostora de supernova? El misterio se aclarará gracias a las futuras observaciones del Telescopio Espacial Hubble (HST) en diciembre de 2017. Mientras tanto todos los medios se han hecho eco del artículo publicado en Nature sobre esta supernova que parece resistirse a morir.

Las estrellas con entre 100 y 130 masas solares muestran una inestabilidad de pares pulsante (pulsational pair-instability). Cuando se consume todo el helio del núcleo de la estrella y antes de pasar a consumir oxígeno se produce una contracción de la estrella que da lugar a un incremento de su temperatura por encima de los tres mil millones de kelvin; en esta fase se producen un gran número pares electrón-positrón que dan lugar a una inestabilidad que provoca que las contracciones se repitan en varias ocasiones. Durante cada contracción se produce la erupción de masa estelar (incluso más de 10 masas solares) que vienen acompañadas con un pico en la curva de luz similar al de una supernova, de ahí que se hable de una estrella impostora de una supernova. La estrella pierde masa hasta que acaba por debajo de 95 masas solares, momento en el que se estabiliza.

La clave para decidir si se trata de una impostora de supernova o de un nuevo tipo de supernova II-P está en el remanente que observará en detalle HST. Habrá que esperar al año próximo cuando se publique el análisis de sus observaciones para que el misterio empiece a aclararse. El artículo es Iair Arcavi, D. Andrew Howell, …, Brian Bue, “Energetic eruptions leading to a peculiar hydrogen-rich explosion of a massive star,” Nature 551: 210–213 (09 Nov 2017), doi:10.1038/nature24030; Stan Woosley, “Astronomy: The star that would not die,” News & Views, Nature 551: 173–174 (09 Nov 2017), doi:10.1038/551173a.

Por cierto, tendría que haber titulado “la posible impostora de supernova…” pero no me he podido resistir a eliminar el “posible”. Lo siento por los más puristas.

Dibujo20171113 A pulsational pair-instability supernova nature 551173a-f1

Las estrellas con más de 130 masas masas solares (hasta unas 250) muestran la inestabilidad de pares típica, sin pulsaciones. Si se confirma que iPTF14hls ha pasado por una inestabilidad de pares pulsante, sería la primera de este tipo que se observa, confirmando los modelos teóricos. La supernova iPTF14hls fue descubierta en septiembre de 2014 por el telescopio IPTF (Intermediate Palomar Transient Factory) cerca de San Diego, California. Al principio parecía una supernova normal, que unos meses más tarde se clasificó como de tipo II-P.

Dibujo20171113 A historic eruption at the position of iPTF14hls nature24030-sf8

En el artículo publicado en Nature se apoya la hipótesis de la inestabilidad de pares pulsante con dos imágenes históricas: una tomada el 23 de febrero de 1954 y otra el 2 de enero de 1993. Según los modelos teóricos, la estrella puede emitir alguna erupción de gran masa varias décadas antes del inicio de la pulsación reiterada. El pico de luz observado en 1954, que no aparece en 1993, se interpreta como una primera erupción estelar que emitió unas 10 masas solares.

Dibujo20171113 sdss discovery images palomar iPTF14hls nature24030-sf1

Esta figura muestra imágenes previas al descubrimiento de SDSS (a) y Palomar 48-i (b), la del descubrimiento (c) y la resta de estas dos últimas (d). La hipótesis de que se ha observado por primera vez la inestabilidad de pares pulsante no está libre de problemas; por ejemplo, no explica bien el plateau observado, que la superficie de la estrella mantenga una temperatura bastante constante).

Dibujo20171113 iptf14hls vs typical sn ii-p

Por supuesto, se necesitan nuevas observaciones y nuevos estudios teóricos específicos que desvelen las características de este tipo sucesos. Sin lugar a dudas el próximo año se publicarán trabajos que nos aclararán mucho la situación. Habrá que estar al tanto.


5 Comentarios

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VictorVictor

Hola Francis

Cuando dices que la temperatura alcanza los 3.000 millones de grados Kelvin durante la contracción, ¿es posible que te sobre un cero? En la wikipedia se menciona una temperatura de 3×10^8 K

U-95U-95

¿Es lo mismo que puede estar detrás de Eta Carinae y su explosión en la década de 1840 o en el caso de esta que sea una estrella doble tiene algo que ver?. He leído en algunos sitios que esta estrella está siendo un problema para los modelos de evolución estelar y no es desde luego así -hay equivalentes en otras galaxias-

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