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Nuevo mecanismo para las supernovas de tipo Ia puede tambalear los cimientos de la cosmología

10/11/2009 06:14 0 Comentarios Lectura: ( palabras)

Las explosiones estelares conocidas como supernovas de tipo Ia han demostrado ser valiosísimas para los astrofísicos como marcadores para medir la distancias. Su brillo y la consistencia observada en sus propiedades permiten que los astrónomos las usen como referencias cósmicas para medir las distancias en el cielo. Hace tan sólo 10 años las supernovas Ia tomaron el centro de la escena cuando los investigadores las emplearon para demostrar que el universo está acelerando su expansión bajo el dominio de una fuerza anteriormente desconocida, la energía oscura.

Pero los mecanismos que forman Supernovas de tipo Ia todavía no son bien comprendidos, puesto que una nueva simulación parece sugerir que existen varios escenarios que llevan a estas explosiones. Estos estallidos tienen una potencia de 10^28 megatones, más de 1000 millones de veces la intensidad de nuestro Sol. El modelo estándar sostiene que estos estallidos suceden cuando una enana blanca, un remanente encogido y denso de una estrella que ha agotado su combustible nuclear supera un límite de masa crítico de aproximadamente 1, 4 veces la masa del Sol, mediante la acreción de gas de una estrella vecina o la fusión de otra enana blanca que orbita en las proximidades. El resultado en una reacción nuclear en cadena que prende la débil enana blanca en un tremendo estallido de radiación que pude verse a miles de millones de años-luz de distancia en el universo. El uso de supernovas como referencias cósmicas estándar está basado en parte en la suposición de que se consume una cantidad aproximadamente igual de combustible nuclear en cada explosión.

Modelo estandar de explosión de una supernova Ia. La fuerte gravedad de la enana blanca atrae gas de su compañera binaria y su masa crece por acreción. Al llegar al límite de 1, 4 masas solares el gas atraído por la enana blanca detona en una poderosa explosión supernova Ia

En un artículo publicado en el número del 10 de noviembre de Astrophysical Journal Letters, un grupo de investigadores propone un añadido a la familia de astros progenitores de una supernova de tipo Ia. En lugar de una transferencia de masa o una fusión entre un par de enanas blancas orbitandose estrechamente, dos enanas blancas sin conexión entre sí situadas en un cúmulo estelar compacto podrían colisionar frontalmente. El choque entre ambas, según las simulaciones por supercomputadoras realizadas por el equipo, podría desencadenar una reacción termonuclear que imitase una supernova tradicional de tipo Ia pero que consumiría mucho más combustible de lo que se quema en una explosión estándar del tipo Ia. Algunos escenarios de sistemas binarios también han sido relacionados con las supernovas de tipo Ia, y estas variaciones en las condiciones iniciales podrían complicar su futuro uso como referencias de alta precisión para medir distancias.

Esta concepción artística muestra dos enanas blancas colisionando

El coautor del estudio Enrico Ramírez Ruíz, un astrofísico de la Universidad de California, Santa Cruz, señala que en algunas regiones del espacio, como los cúmulos globulares, la densidad de las población estelar es un millón de veces superior a los alrededores de nuestro sistema solar, con una población estelar bastante dispersa. "La densidad de las enanas blancas en los núcleos de los cúmulos globulares puede ser muy alta", apunta Ramírez, "por lo que la probabilidad de una colisión no es despreciable."

Ramírez Ruiz y los coautores son cautelosos en su evaluación de que la contribución de este mecanismo propuesto a la suma total de las Supernovas observadas de tipo Ia, en concreto estiman que esto podría suceder probablemente una de cada cien explosiones o menos. "Sin embargo, resulta intrigante", dice el astrónomo Douglas Leonard de la Universidad de Diego State, que no participó en el estudio.

"Las Supernovas de tipo Ia son objetos muy interesantes observacionalmente para la cosmologia y la medición de distancias, y aunque este pequeño y embarazoso secreto quiere decir que todavía no sabemos realmente lo que está explotando", añade Leonard. Se acepta ampliamente que las enanas blancas son el núcleo de estos eventos, pero el mecanismo por el cual los remanentes estelares prenden en todavía un tema abierto. "Es un gran campo para los teóricos", añade. "Si puedes averiguar otra forma más inteligente de que puedan explotar, todas las posibilidades están sobre la mesa, y podrías tener razón."

Cuanto mejor son estudiadas estas explosiones estelares, advierte, más diversidad revelan y aparecen multiples vías que terminan en una supernova de tipo Ia. "Habría distintas formas que llevaran a la explosión de una enana blanca, y ésta ciertamente parece razonable", explica Leonard.

Ramírez señala que a pesar de la estimación a la baja de este tipo de colisiones, los sondeos a gran escala que se realicen en los próximos años pueden cazar cientos de miles de Supernovas de tipo Ia cada año, incluyendo cientos de explosiones de la nueva variedad. "Cuando tienes un número tan grande de supernovas Ia que estás incorporando a la cosmología, es importante saber si realmente en modelo es realmente estándar puesto que otros canales van a contaminar tu muestra", concluye Leonard.

Fuente original Scientific American

Publicado en Odisea cósmica


Sobre esta noticia

Autor:
Carlos Perla Hernández (1246 noticias)
Fuente:
odiseacosmica.com
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Tipo:
Reportaje
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