Supernovas

¿Qué es una supernova?

Una supernova es la explosión de una estrella. Durante poco tiempo libera tanta luz que una sola estrella puede brillar más que los cientos de miles de millones de estrellas de su galaxia.

La palabra viene de "nova", nueva en latín, porque a los primeros observadores les parecía que había aparecido una estrella nueva. En realidad, una estrella vieja estaba terminando su vida.

Los astrónomos clasifican las supernovas por su luz y por las huellas químicas de esa luz, llamadas espectro. Detrás de las muchas etiquetas hay dos formas básicas en que una estrella puede estallar.

Colapso del núcleo: cuando a una estrella gigante se le acaba el combustible

Las estrellas de más de unas ocho veces la masa del Sol fusionan en su núcleo elementos cada vez más pesados, del helio al silicio. La cadena se detiene en el hierro, porque fusionar hierro consume energía en vez de liberarla.

Sin energía que lo sostenga, el núcleo de hierro colapsa en menos de un segundo. Se encoge hasta una bola de solo unas decenas de kilómetros y rebota, y una avalancha de partículas diminutas llamadas neutrinos ayuda a impulsar una onda de choque que destroza la estrella.

Lo que queda en el centro es una estrella de neutrones o, en las estrellas más pesadas, un agujero negro. Los astrónomos llaman a estas explosiones de tipo II, Ib o Ic, según cuánto hidrógeno y helio exterior conservaba la estrella.

Tipo Ia: una enana blanca llevada al límite

Una enana blanca es el núcleo sobrante, denso y del tamaño de la Tierra, de una estrella parecida al Sol. Por sí sola, simplemente se enfría durante miles de millones de años.

Pero si forma una pareja cercana con otra estrella, puede ganar masa, ya sea arrancando gas a su compañera o fusionándose con otra enana blanca. Cuando se acerca a unas 1,4 veces la masa del Sol, la fusión del carbono se desboca y toda la enana blanca explota sin dejar nada.

Como las supernovas de tipo Ia alcanzan un brillo máximo bastante predecible, los astrónomos las usan como "candelas estándar" para medir distancias en el universo. En 1998 este método reveló que la expansión del universo se está acelerando.

Supernovas en la historia

En 1054, astrónomos chinos registraron una "estrella invitada" en Tauro que se vio a plena luz del día durante semanas. Sus restos son la nebulosa del Cangrejo, a unos 6.500 años luz, con una estrella de neutrones que gira muy deprisa en su centro.

En 1572, Tycho Brahe observó una estrella nueva en Casiopea y demostró que estaba mucho más allá de la Luna, lo que puso en duda la vieja idea de que los cielos nunca cambian. Era una supernova de tipo Ia.

En 1604, Johannes Kepler estudió otra en Ofiuco. Sigue siendo la última supernova de nuestra propia galaxia que se ha visto a simple vista.

En 1987 estalló una estrella en la Gran Nube de Magallanes, una pequeña galaxia cercana a la Vía Láctea. SN 1987A fue la primera supernova cuyos neutrinos captaron detectores en la Tierra, unas horas antes de que se notara su luz, lo que confirmó cómo funciona el colapso del núcleo.

Cómo las supernovas siembran el universo

El universo primitivo contenía casi solo hidrógeno y helio. Casi todos los elementos más pesados llegaron después, cocinados dentro de las estrellas y expulsados cuando murieron.

Las supernovas de colapso del núcleo liberan grandes cantidades de oxígeno, silicio y calcio, mientras que las de tipo Ia son fuentes importantes de hierro. Las ondas de choque también ayudan a comprimir las nubes de gas cercanas, lo que puede desencadenar la formación de nuevas estrellas.

Algunos de los elementos más pesados, como el oro, parecen proceder sobre todo de otros fenómenos, como las fusiones de estrellas de neutrones. En cualquier caso, el calcio de tus huesos y el hierro de tu sangre se formaron en estrellas que vivieron y murieron antes de que naciera el Sol.

¿Está Betelgeuse a punto de explotar?

Betelgeuse, el hombro rojizo de Orión, es una supergigante roja a unos 500 a 650 años luz. Es masiva y vieja, así que casi con seguridad acabará como supernova de colapso del núcleo.

A finales de 2019 y principios de 2020 se atenuó bruscamente, lo que causó mucho revuelo. Los estudios con el telescopio espacial Hubble y el Very Large Telescope de ESO mostraron que la causa era una nube de polvo que la estrella había expulsado, no una señal de explosión inminente.

Las estimaciones actuales sitúan la explosión en algún momento de los próximos 100.000 años aproximadamente, lo que a escala humana significa que es poco probable que ocurra en nuestra vida. Cuando ocurra será lo bastante brillante para verse de día durante semanas, pero está demasiado lejos para dañar la Tierra.

¿Cómo puedo ver una?

Una supernova visible a simple vista en nuestra galaxia es rara, así que la forma práctica de ver una es con telescopio, mirando otras galaxias. Cada año, los rastreos de aficionados y profesionales encuentran miles de supernovas, y unas pocas al año en galaxias cercanas y brillantes alcanzan la magnitud 12 o 13, al alcance de un telescopio de aficionado mediano bajo cielos oscuros.

También puedes observar restos de supernova. La nebulosa del Cangrejo (M1), cerca de la punta del cuerno de Tauro, aparece como una mancha tenue y brumosa en un telescopio pequeño durante las noches de invierno.

Si se produce una supernova en la galaxia, los detectores de neutrinos de todo el mundo probablemente enviarán una alerta temprana antes de que la luz sea evidente, lo que dará ventaja a los observadores.