La supernova de Tycho Brahe no estaba sola

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El Telescopio “William Herschel”, del Observatorio del Roque de los Muchachos, es uno de los utilizados en esta investigación, cuyos resultados se publican mañana jueves en la revista Nature

Un equipo internacional de astrónomos, dirigido por Pilar Ruiz Lapuente, de la Universidad de Barcelona, ha identificado la probable compañera de la famosa supernova de 1572 descubierta por el astrónomo danés Tycho Brahe y observada también en España por astrónomos como Jerónimo Muñoz, quien escribió un libro en 1573 sobre sus implicaciones. Para ello se han utilizado varios telescopios, entre ellos el Telescopio “William Herschel”, del Grupo de Telescopios Isaac Newton (ING) e instalado en el Observatorio del Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma) del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC). Los resultados se publicarán mañana jueves, 28 de octubre, en la revista científica Nature.

La importancia de este estudio radica en el excelente laboratorio de pruebas que supone la observación de una supernova cercana. Sus resultados se pueden extrapolar al estudio de supernovas mucho más lejanas como las que han servido para predecir la expansión acelerada del Universo.

LA ESTRELLA COMPAÑERA

Una vez caracterizada la supernova de Tycho como una típica supernova de tipo Ia en un estudio publicado este año por Pilar Ruiz Lapuente en la revista científica Astrophysical Journal y evaluada su curva de luz, quedaba por identificar el sistema binario que dio lugar a la explosión. “No había evidencia anterior que señalara una clase particular de estrella compañera de las muchas que se habían propuesto”, explica esta investigadora. “Hemos identificado –añade- un camino claro: la estrella que se alimenta es parecida al Sol, un poco más antigua. Y lo que más nos llamó la atención de la estrella fue su alta velocidad”.

En una supernova de tipo Ia, la explosión se produce por la caída de material sobre una enana blanca. El material atrapado procede de una estrella compañera que puede ser una estrella de la Secuencia Principal, una subgigante, una gigante roja u otra enana blanca. Excepto en este último caso en que la enana blanca se funde con la estrella que explota y no queda compañera superviviente, es de esperar que después de la explosión la estrella compañera donante reciba un fuerte impulso y adquiera una velocidad propia inusualmente grande. También sufrirá una pérdida de material que reducirá su masa, lo cual podría modificar su estado evolutivo, y una inyección de energía que aumentará su luminosidad y podría producir una expansión que reduciría su gravedad superficial.

En el trabajo presentado se ha intentado buscar la estrella compañera observando las estrellas de la vecindad de la región de la supernova. La estrella candidata tenía que cumplir requisitos compatibles con las características previstas según lo explicado anteriormente y, además, que estuviese en la posición y a la distancia adecuadas. Para ello se han realizado observaciones de las estrellas próximas con algunos de los mayores telescopios del mundo, como el Telescopio “William Herschel” de La Palma, el Telescopio “Keck” de Hawai y el Telescopio Espacial Hubble. La zona de observación es un círculo de unos 40 segundos de arco (dada la distancia estimada de unos 3 kiloparsecs y la edad de 432 años, incluso con una velocidad de 300 km/s, la estrella buscada estaría en ese círculo) alrededor del centro del remanente de supernova creado con la explosión.

Entre las estrellas observadas no se encontró ninguna gigante roja que cumpliese los requisitos necesarios. Tampoco ninguna estrella de la Secuencia Principal. Sin embargo, se ha encontrado un estrella subgigante (denominada "Tycho G") que se mueve mucho más rápido que las estrellas de la vecindad y concuerda con las expectativas de posición, distancia y velocidad. De los resultados espectroscópicos se deduce que su tipo espectral es G0-G2, con una temperatura efectiva de 5.750 ºK, y que tiene una masa similar a la del Sol, con un radio entre una y tres veces el solar, así como una metalicidad similar a la de nuestra estrella. Es muy improbable que la alta velocidad sea debida a otras causas, por ejemplo, su pertenencia al halo galáctico, ya que la alta metalicidad medida en Tycho G excluye esta posibilidad. Con las características encontradas, si Tycho G fuese la estrella compañera, el sistema binario correspondería a un tipo de variables cataclísmicas U Scorpii caracterizado por un período entre 2 y 7 días y compuesto por una estrella enana blanca y una compañera como el Sol en el momento de la explosión.

“Teóricamente –señala Pilar Ruiz Lapuente-, entre los sistemas con enanas blancas que reciben material de una compañera de masa solar, algunos parecen ser posibles progenitores de supernovas de tipo Ia. El sistema U Scorpii tiene una enana blanca y una estrella parecida a la encontrada ahora. Estos resultados confirmarían que tales binarias acaban explotando como la supernova observada por Tycho Brahe, pero eso ocurrirá dentro de cientos de miles de años.”

TÍTULO DEL ARTÍCULO: "The progenitor binary system of Tycho Brahe's 1572 supernova".
AUTORES: P. Ruiz-Lapuente, F. Comeron, J. Mendez, R. Canal, S.J. Smartt, A. V. Filippenko, R. L. Kurucz, R. Chornock, R. J. Foley, V. Stanishev & R. Ibata.

Tipo de noticia