Misteriosa supernova sin hidrógeno ensancha la física estelar

Una estrella pre-supernova curiosamente amarilla ha hecho que los astrofísicos reevalúen lo que es posible ante la muerte de las estrellas más masivas de nuestro Universo.

El equipo describe la peculiar estrella y su supernova resultante en un nuevo estudio publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Al final de sus vidas, las estrellas amarillas frías suelen estar envueltas en hidrógeno, que oculta el interior azul y caliente de la estrella. Pero esta estrella amarilla, ubicada a 35 millones de años luz de la Tierra en el cúmulo de galaxias Virgo, carecía misteriosamente de esta capa de hidrógeno crucial en el momento de su explosión.

"No habíamos visto este escenario antes", dijo en un comunicado Charles Kilpatrick, becario postdoctoral en el Centro de Exploración e Investigación Interdisciplinaria en Astrofísica (CIERA) de la Universidad Northwestern, quien dirigió el estudio. "Si una estrella explota sin hidrógeno, debería ser extremadamente azul, muy, muy caliente. Es casi imposible que una estrella sea tan fría sin tener hidrógeno en su capa exterior. Observamos cada modelo estelar que podría explicar una estrella como esta, y cada modelo requiere que la estrella tuviera hidrógeno, lo que, por su supernova, sabemos que no lo tenía. Extiende lo que es físicamente posible ".

Kilpatrick también es miembro del Experimento Young Supernova, que usa el telescopio Pan-STARRS en Haleakala, Hawai, para capturar supernovas justo después de que explotan. Después de que el Experimento Young Supernova detectó la supernova 2019yvr en la galaxia espiral relativamente cercana NGC 4666, el equipo utilizó imágenes del espacio profundo capturadas por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, que afortunadamente ya observó esta sección del cielo dos años y medio antes de que la estrella explotara.

"Lo que hacen las estrellas masivas justo antes de explotar es un gran misterio sin resolver", dijo Kilpatrick. "Es raro ver este tipo de estrella justo antes de que explote en una supernova".

Las imágenes del Hubble muestran la fuente de la supernova, una estrella masiva fotografiada solo un par de años antes de la explosión. Sin embargo, varios meses después de la explosión, Kilpatrick y su equipo descubrieron que el material expulsado en la explosión final de la estrella parecía chocar con una gran masa de hidrógeno. Esto llevó al equipo a plantear la hipótesis de que la estrella progenitora podría haber expulsado el hidrógeno unos años antes de su muerte.

"Los astrónomos han sospechado que las estrellas sufren violentas erupciones o agonías en los años antes de que veamos las supernovas", dijo Kilpatrick. "El descubrimiento de esta estrella proporciona algunas de las pruebas más directas jamás encontradas de que las estrellas experimentan erupciones catastróficas, que hacen que pierdan masa antes de una explosión. Si la estrella estaba teniendo estas erupciones, entonces probablemente expulsó su hidrógeno varias décadas antes de explotar ".

En el nuevo estudio, el equipo de Kilpatrick también presenta otra posibilidad: una estrella compañera menos masiva podría haber eliminado el hidrógeno de la estrella progenitora de la supernova. Sin embargo, el equipo no podrá buscar la estrella compañera hasta después de que el brillo de la supernova se desvanezca, lo que podría llevar hasta una década.

"A diferencia de su comportamiento normal justo después de que explotó, la interacción del hidrógeno reveló que es una especie de supernova extraña", dijo Kilpatrick. "Pero es excepcional que pudiéramos encontrar su estrella progenitora en los datos del Hubble. En cuatro o cinco años, creo que podremos aprender más sobre lo que sucedió".