Estas instantáneas del momento en que una estrella explotó te llenarán de un temor cósmico.

Un par de imágenes impresionantes capturadas en el momento exacto de la explosión de dos estrellas diferentes representan de manera precisa cómo nuestras mentes limitadas se ven abrumadas por las fuerzas cósmicas espectaculares y aterradoras que se exhiben.

Las imágenes, tomadas con múltiples telescopios en el Arreglo CHARA de la Universidad Estatal de Georgia, capturan una calamidad estelar conocida como una nova. En este fenómeno, el remanente extremadamente denso de una estrella similar a nuestro Sol, llamado enana blanca, extrae material de su estrella compañera que orbita peligrosamente cerca. Esto provoca eventualmente una explosión termonuclear de la cual la enana blanca sobrevive. La detonación ocurre cuando el material extraído, principalmente hidrógeno, se acumula en la superficie de la enana blanca y alcanza la masa crítica. En otras palabras, las novas son bombas de hidrógeno naturales que liberan en cuestión de momentos la energía que nuestro Sol emite en aproximadamente 100,000 años.

A pesar de iluminar el cielo nocturno, los astrónomos solo podían inferir lo que ocurre en las primeras etapas de estas explosiones imponentes, ya que las observaciones directas resultaron difíciles, en gran parte porque el material explotado aparecía como un único punto de luz, impenetrable para un análisis más profundo. Sin embargo, las nuevas imágenes ahora les permiten echar un vistazo tras el telón.

“Estas observaciones nos permiten observar una explosión estelar en tiempo real, algo que es muy complicado y que se pensaba que era extremadamente desafiante,” dijo Elias Aydi, autor principal de un nuevo estudio publicado en la revista Nature Astronomy y profesor de física y astronomía en Texas Tech University, en una declaración sobre el trabajo. “En lugar de ver solo un destello de luz, ahora estamos descubriendo la verdadera complejidad de cómo se desarrollan estas explosiones.”

Las imágenes se obtuvieron principalmente utilizando una técnica conocida como interferometría, en la que múltiples fuentes de luz se combinan para crear un patrón de interferencia que los astrónomos pueden analizar. Esto se logra mediante la recogida de datos utilizando arreglos de telescopios como CHARA, que está compuesto por docenas de antenas distribuidas en un área amplia que, al enfocarse todas en el mismo punto del cielo, actúan como un enorme telescopio. Los datos de CHARA se complementaron con imágenes tomadas por otros telescopios como el telescopio Fermi de la NASA, que observa emisiones de alta energía conocidas como rayos gamma, y el Observatorio Gemini en Hawái.

Este trabajo reveló que las novas son mucho más complejas de lo que se pensaba y no se pueden reducir a una sola explosión destructiva. Una de las novas capturadas, V1674 Herculis, se demostró como una de las más rápidas registradas, alcanzando la luminosidad máxima antes de desvanecerse en solo unos días. Mostró dos flujos de gas distintos, lo que sugiere que la explosión implicó múltiples eyecciones de material que interactuaron entre sí. Pero lo que fue realmente asombroso es que estas eyecciones emitieron rayos gamma que fueron detectados por el Fermi de la NASA, demostrando que estas explosiones pueden generar algunas de las emisiones más energéticas del cosmos, típicamente asociadas con supernovas que forman agujeros negros.

La otra nova, V1405 Cassiopeiae, pareció desarrollarse en una espectacular cámara lenta, tardando más de cincuenta días en expulsar todo su material explosivo. A lo largo de ese período de casi dos meses, la enana blanca se rodeó de una esfera de gas desprendido que eventualmente engulló ambas estrellas, formando una estructura extremadamente rara llamada envoltura común. Notablemente, cuando esta envoltura finalmente se dispersó, la eyección produjo su propia explosión de rayos gamma que el Fermi de la NASA pudo observar.

El hecho de que ambos eventos hayan producido rayos gamma detectables indica que las novas son “laboratorios de física extrema,” afirmó la coautora Laura Chomiuk, profesora de física y astronomía en la Universidad Estatal de Michigan, en la declaración, lo que podría ayudarnos a “conectar los puntos entre las reacciones nucleares en la superficie de la estrella, la geometría del material expulsado y la radiación de alta energía que detectamos desde el espacio.”

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