Astrónomos de la Universidad Estatal de Ohio han calculado las probabilidades de que, en algún momento durante los próximos 50 años, una supernova en nuestra galaxia será visible desde la Tierra.
La buena noticia: se han calculado las probabilidades de ser casi el 100 por ciento que tal supernova sería visible para los telescopios en forma de radiación infrarroja.
Las malas noticias: las probabilidades son mucho más bajas 20 por ciento o menos - que el espectáculo estelar brillante sería visible a simple vista en el cielo nocturno.
Sin embargo, todo esto es una gran noticia para los astrónomos, que, a diferencia del resto de nosotros, tienen cámaras de infrarrojos de alta potencia para cualquier punto en el cielo en cualquier momento. Para ellos, este estudio sugiere que tienen una sólida oportunidad de hacer algo que nunca se ha hecho antes: detectar una supernova suficientemente rápido para presenciar lo que sucede en el comienzo mismo de la muerte de una estrella. Una estrella masiva "se convierte en supernova" en el momento en que usa todo su combustible nuclear y su núcleo se colapsa, justo antes de que explote violentamente y lance la mayor parte de su masa al espacio.
"Vemos todas estas estrellas en supernovas en otras galaxias, y no entendemos completamente cómo sucede. Creemos que sabemos, nosotros decimos que sabemos, pero que en realidad no es 100 por ciento cierto," dijo Christopher Kochanek, profesor de astronomía en la Ohio State y el erudito eminente de Ohio en Cosmología Observacional. "Hoy en día, las tecnologías han avanzado hasta el punto de que podemos aprender muchísimo más sobre supernovas si podemos ver la siguiente en nuestra galaxia y estudiarla con todas nuestras herramientas disponibles.
En primer lugar a través de cálculos y luego a través de modelos de computadora, las generaciones de astrónomos han calculado la física de las supernovas en base a todos los datos disponibles y las mejores modelos de la actualidad parecen coincidir con lo que ven en los cielos. Pero en realidad presenciar una supernova - es decir, por ejemplo, en realidad la medición de los cambios en la radiación infrarroja de principio a fin, mientras que una estaba sucediendo - podría probar o refutar esas ideas.
Kochanek explicó cómo la tecnología está haciendo posible el estudio de supernovas en la Vía Láctea . Los astrónomos ahora tienen detectores sensibles de neutrinos (partículas emitidas por el núcleo de una estrella en colapso) y las ondas gravitacionales (creados por las vibraciones del núcleo de la estrella), que puede encontrar cualquier supernova que ocurra en nuestra galaxia. La pregunta es si en realidad podemos ver la luz de la supernova, ya que vivimos en una galaxia llena de polvo - las partículas de hollín que Kochanek compara como si observáramos a través de los gases de escape de un camión diesel que absorberian la luz y podrían ocultar una supernova de nuestra vista.
"Cada pocos días, tenemos la oportunidad de observar supernovas que ocurren fuera de nuestra galaxia", dijo el estudiante de doctorado de Scott Adams. "Pero sólo hay algunas cosas que puedes aprender de ellas, mientras que una supernova galáctica nos mostraría mucho más. Nuestros detectores de neutrinos y detectores de ondas gravitacionales son sólo lo suficientemente sensibles como para tomar medidas dentro de nuestra galaxia, donde creemos que una supernova ocurre sólo una vez o dos veces por siglo ".
Adams continuó: "A pesar de la facilidad con la que los astrónomos encuentran supernovas que ocurren fuera de nuestra galaxia, no era evidente antes que fuera posible obtener observaciones completas de una supernova que ocurra dentro de nuestra galaxia, el hollín oscurece la luz visible de las estrellas cercanas al centro de la galaxia en un factor de casi un billón en el momento en que llegue a nosotros. Afortunadamente, la luz infrarroja no se ve afectada por este hollín tanto y sólo se atenúa por un factor de 20 ".
Al equilibrar todos estos factores, los astrónomos determinaron que tienen casi una probabilidad de contraer una supernova de la vía láctea estimada durante los próximos 50 años, 100 por ciento. Adams resumió los hallazgos de un video en Internet en: http://www.youtube.com/watch?v=tzuzFivr8ng .
Así, en el escenario ideal, los detectores de neutrinos como el Super-Kamiokande (Super-K) en Japón podrían sonar la alarma en el momento que detectan neutrinos, e indicar la dirección de donde venían las partículas . Entonces los detectores infrarrojos podrían apuntar al lugar casi de inmediato, por lo tanto proceder a la captura de la supernova antes de que comience el brillo. Observatorios de ondas gravitacionales podrían hacer lo mismo.
Pero teniendo en cuenta que no todos los neutrinos vienen de supernovas - algunos vienen de reactores nucleares, la atmósfera de la Tierra o del sol - ¿cómo podría un detector de saber la diferencia? Una supernova podría causar ráfagas cortas de los neutrinos a ser detectados dentro de unos pocos segundos uno del otro. Pero fallos raros en la electrónica puede hacer lo mismo, explicó John Beacom, profesor de física y astronomía y director del Centro de Cosmología y Física de Astro-partículas en el estado de Ohio.
"Necesitamos una manera de decir inmediatamente que la explosión se debe a una supernova", dijo Beacom.
Él y su colega Marcos Vagins, un neutrino experto americano que trabaja en el Super-K, señaló hace una década cómo se podría hacer. Ahora Vagins y otros han construido un modelo a escala de un tipo especial de detector de neutrinos en una nueva cueva subterránea en Japón.
Como co-autores en el papel de la revista Astrophysical Journal, Vagins y Beacom describen el nuevo detector, que ellos llaman Egads de "Evaluación de Acción de gadolinio en sistemas de detección." En 200 toneladas, Egads es mucho más pequeño que el de 50.000 toneladas Super-K, pero ambos constan de un tanque de agua ultra-pura.
En el caso de Egads, el agua se enriquece con una pequeña cantidad del elemento de gadolinio, que ayuda a registrar los neutrinos supernova de una manera especial. Cuando un neutrino de una supernova de la Vía Láctea entra en el tanque, puede colisionar con las moléculas de agua y la energía de liberación, junto con algunos neutrones. El gadolinio tiene una gran afinidad por los neutrones y los absorberá y volver a emitir energía propia. El resultado sería una señal de detección seguido por otro una pequeña fracción de segundo más tarde - una señal de "latido" en el interior del depósito para cada uno de neutrinos detectados.
Vagins y Beacom esperan que señal de latido inconfundible de Egads 'permitirá a los equipos detectores de neutrinos hacer anuncios más oportuna y segura sobre detecciones de neutrinos de supernovas .
Vagins dijeron que el experimento va bien hasta ahora, y él y el resto de los científicos Super-K pueden decidir añadir gadolinio al tanque ya en 2016. Debido a su mayor tamaño, Super-K también sería capaz de medir la dirección de los neutrinos. Así que la posibilidad de utilizar Super-K para identificar una supernova Vía Láctea está en aumento.
Para aquellos de nosotros que esperamos ver una supernova en la Vía Láctea con nuestros propios ojos, sin embargo, las posibilidades son más bajos y dependen de nuestra latitud en la Tierra. La última vez que ocurrió fue en 1604, cuando Johannes Kepler descubrió una a unos 20.000 años luz de distancia en la constelación de Ofiuco. Se encontraba en el norte de Italia en el momento.
¿Podría un avistamiento suceder en el próximo medio siglo?
Adams hizo los cálculos: la probabilidad de una supernova galáctica es visible a simple vista desde algún lugar en la Tierra en los próximos 50 años es de aproximadamente 20 a 50 por ciento, con la gente en el hemisferio sur de conseguir la mejor de las probabilidades, ya que pueden ver más de nuestra galaxia en el cielo nocturno. Las probabilidades empeoran a medida que avanza hacia el norte, en Columbus, Ohio, por ejemplo, la oportunidad podría bajar hasta un 10 por ciento.
"Las probabilidades de ver una exhibición espectacular no están a nuestro favor, pero sigue siendo una posibilidad emocionante!" , concluyó.
"Con sólo una o dos por siglo, la posibilidad de una supernova en la Vía Láctea es pequeña, pero sería una tragedia perdera, y este trabajo tiene por objeto mejorar las posibilidades de estar listo para el evento científico de toda la vida, "Beacom concluyó. www.spaceref.com
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