Cada año, alrededor 1.000 supernovas de tipo Ia entran en erupción en el cielo. Estas explosiones estelares se iluminan y luego se desvanecen en un patrón tan repetible que se usan como "velas estándar", objetos tan uniformemente brillantes que los astrónomos pueden deducir la distancia a uno de ellos por su apariencia.
Nuestra comprensión del cosmos se basa en estas velas estándar. Considere dos de los mayores misterios de la cosmología: ¿Cuál es la tasa de expansión del universo? ¿Y por qué se está acelerando esa tasa de expansión? Los esfuerzos para comprender estos dos problemas se basan de manera crítica en las mediciones de distancia realizadas con supernovas de Tipo Ia.
Sin embargo, los investigadores no entienden completamente qué desencadena estas explosiones extrañamente uniformes, una incertidumbre que preocupa a los teóricos. Si hay varias formas en que pueden suceder, las pequeñas inconsistencias en la forma en que aparecen podrían estar corrompiendo nuestras medidas cósmicas.
Durante la última década, se ha acumulado apoyo para una historia particular sobre lo que desencadena las supernovas de Tipo Ia, una historia que rastrea cada explosión hasta un par de estrellas tenues llamadas enanas blancas. Ahora, por primera vez, los investigadores han recreado con éxito una explosión de Tipo Ia en simulaciones por computadora del escenario de la doble enana blanca, lo que le da a la teoría un impulso crítico. Pero las simulaciones también produjeron algunas sorpresas, revelando cuánto más tenemos que aprender sobre el motor detrás de algunas de las explosiones más importantes del universo.
Para que un objeto sirva como una vela estándar, los astrónomos deben conocer su brillo o luminosidad inherente. Pueden comparar eso con qué tan brillante (o tenue) aparece el objeto en el cielo para calcular su distancia.
En 1993, el astrónomo Mark Phillips trazó cómo cambia la luminosidad de las supernovas de Tipo Ia con el tiempo. Fundamentalmente, casi todas las supernovas de Tipo Ia siguen esta curva, conocida como relación de Phillips. Esta consistencia, junto con la extrema luminosidad de estas explosiones, que son visibles a miles de millones de años luz de distancia, las convierte en las velas estándar más poderosas que tienen los astrónomos. Pero, ¿cuál es la razón de su consistencia?
Una pista proviene del elemento improbable níquel. Cuando aparece una supernova de tipo Ia en el cielo, los astrónomos detectan una inundación radiactiva de níquel-56. Y saben que el níquel-56 se origina en las enanas blancas, estrellas tenues y apagadas que retienen solo un núcleo denso de carbono y oxígeno del tamaño de la Tierra, envuelto por una capa de helio. Sin embargo, estas enanas blancas son inertes; las supernovas son todo lo contrario. El enigma es cómo pasar de un estado a otro. “Todavía no hay un claro '¿Cómo haces esto?'”, dijo Lars Bildsten, astrofísico y director del Instituto Kavli de Física Teórica en Santa Bárbara, California, que se especializa en supernovas Tipo Ia. "¿Cómo haces para que explote?"
Hasta hace unos 10 años, la teoría predominante sostenía que una enana blanca extraía gas de una estrella cercana hasta que la enana alcanzaba una masa crítica. Su núcleo se volvería lo suficientemente caliente y denso como para provocar una reacción nuclear fuera de control y detonar en una supernova.
Luego, en 2011, la teoría fue derrocada. SN 2011fe, el Tipo Ia más cercano encontrado en décadas, fue detectado tan temprano en su explosión que los astrónomos tuvieron la oportunidad de buscar una estrella compañera. No se vio ninguno.
Los investigadores cambiaron su interés a una nueva teoría, el llamado escenario D6, un acrónimo que significa el trabalenguas "doble detonación degenerada doble impulsada dinámicamente", acuñado por Ken Shen, astrofísico de la Universidad de California, Berkeley. El escenario D6 propone que una enana blanca atrapa a otra enana blanca y le roba su helio, un proceso que libera tanto calor que desencadena la fusión nuclear en la capa de helio de la primera enana. El helio que se fusiona envía una onda de choque al interior del núcleo del enano. Luego detona.
Otras noticias que te pueden interesar