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¿Cómo mueren las estrellas más grandes del Universo?

La supernova SN 2016iet ha mostrado a los científicos cómo las estrellas supermasivas, de más de 200 veces la masa de nuestro Sol, desaparecen

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Representación artístico de la supernova de inestabilidad de pares SN 2016iet. (Ilustración: Joy Pollard. Crédito/Observatorio Gemini / NSF / AURA)

¿Cómo llegan al final de sus días las estrellas más grandes del cosmos? Los astrónomos no conocían la respuesta hasta ahora. Una distante estrella supermasiva parece tener la respuesta.

Un estudio publicado en la revista The Astrophysical Journal da cuenta de un evento astronómico sin precedentes: la supernova SN 2016iet en una galaxia distante y ha aniquilado a su estrella madre.

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De acuerdo al Observatorio Gemini, este "evento emblemático, algo que los astrónomos nunca antes habían presenciado, puede representar la forma en que mueren las estrellas más masivas del Universo, incluidas las primeras estrellas".

Con ello, los astrónomos se verán obligados "a dejar de lado décadas de investigación y centrarse en una nueva raza de supernovas que puede aniquilar por completo a su estrella madre, sin dejar ningún remanente".

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Imagen de SN 2016iet y su galaxia anfitriona. (Foto: Observatorio GEMINI)

La supernova SN 2016iet fue detectada por el satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA) por primera vez en 2016. 

Luego de años de observación, los investigadores detectaron una débil emisión de hidrógeno, lo cual indicaba que la estrella progenitora de SN 2016iet vivía en una región aislada con muy poca formación de estrellas. Este es un ambiente inusual para una estrella tan masiva.

De acuerdo a los científicos, SN 2016iet tiene una multitud de rarezas, incluida su increíblemente larga duración, gran energía, huellas químicas inusuales y un entorno pobre en elementos más pesados, para lo cual no existen análogos obvios en la literatura astronómica.

SN 2016iet comenzó su vida como una estrella con aproximadamente 200 veces la masa de nuestro Sol, por lo cual la explosión registrada ahora es una de las explosiones de estrellas individuales más masivas y poderosas jamás observadas.

"La creciente evidencia sugiere que las primeras estrellas nacidas en el Universo pueden haber sido igual de masivas. Los astrónomos predijeron que si tales gigantes conservan su masa durante su breve vida (unos pocos millones de años), morirán como supernovas de inestabilidad de pares, que recibe su nombre de los pares de materia-antimateria formados en la explosión", afirman los investigadores.

Se conoce que la mayoría de las estrellas masivas terminan sus vidas en un evento explosivo que arroja materia rica en metales pesados al espacio, mientras que su núcleo se colapsa y forma una estrella de neutrones o un agujero negro.

Las supernovas de inestabilidad de pares, en cambio, son una tipo diferente. El núcleo que colapsa produce abundante radiación de rayos gamma, lo que conduce a una producción desbocada de pares de partículas y antipartículas que eventualmente desencadenan una explosión termonuclear catastrófica que aniquila a toda la estrella, incluido el núcleo.

Otra característica que llama la atención de SN 2016iet es su ubicación. La mayoría de las estrellas masivas nacen en densos cúmulos de estrellas, pero SN 2016iet se formó aislada a unos 54,000 años luz de distancia del centro de su galaxia anfitriona enana.

"Cómo se puede formar una estrella tan masiva en completo aislamiento sigue siendo un misterio", se pregunta Sebastián Gómez, del Centro de Astrofísica y autor principal de la investigación.

Para los astrónomos, haber detectado SN 2016iet es importante, pues no hace mucho tiempo se dudaba si tales estrellas supermasivas podrían existir realmente. 

Este hallazgo ayuda a "comprender mejor cómo se desarrolló el Universo temprano después de su 'edad oscura', cuando no se produjo la formación de estrellas, para formar el esplendor del Universo que vemos hoy", afirma Gómez.

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