La luz ultravioleta de una supernova superluminosa, clave para revelar el mecanismo de la explosión

Ilustración de artista de 3 escenarios para explicar las supernovas superluminosas: interacción por onda expansiva, alimentada por un magnetar y supernova producida por inestabilidad de pares. Gaia 16apd es con mucha probabilidad una supernova de interacción por onda expansiva, en la que las ondas de choque producen enormes cantidades de luz ultravioleta. Crédito: Kavli IPMU.

Un equipo internacional de investigadores ha descubierto un modo de emplear observaciones en longitudes de onda del ultravioleta para descubrir características sobre supernovas superluminosas que eran imposibles de determinar hasta ahora.

El equipo de investigadores, dirigido por Alexey Tolstov (Kavli IPMU), estudia explosiones estelares llamadas supernovas superluminosas, un tipo de supernova con mayor brillo, descubierto en la última década, y que es entre 10 y 100 veces más brillante que las supernovas ordinarias. Recientemente, estos astrónomos detectaron una de estas supernovas, Gaia 16apd, en una débil galaxia enana a 1600 millones de años luz.


Esta supernova tuvo una emisión en el ultravioleta considerada extraordinaria para las de su tipo, pero nadie pudo explicar qué mecanismo de explosión pudo producirla. Los astrónomos teóricos sugirieron que Gaia 16apd podría encajar en uno de tres escenarios. Estos son: supernova producida por inestabilidad de pares, que posee una gran cantidad de níquel 56 radiactivo; o supernova alimentada por un magnetar, en la que habría una estrella de neutrones altamente magnetizada y girando rápidamente, actuando como fuente adicional de energía; o supernova de interacción por onda expansiva, en la que el material expulsado en la explosión interaccionaría con la densa materia circunestelar que la rodea.

Los investigadores de Kavli IPMU decidieron simular en computadoras cada uno de estos modelos, estudiando la luz en diferentes colores y rangos de longitudes de onda para ver si alguna de las simulaciones encajaba con la supernova observada. Estas simulaciones dieron como resultado curvas de luz en el infrarrojo, en luz visible y en el ultravioleta, radio de la fotosfera y velocidad, haciendo posible investigar el aspecto de la explosión a cualquier longitud de onda.

No solo descubrieron que Gaia 16apd es muy probablemente una supernova del tipo que interacciona con la materia circunestelar, sino que Tolstov y su equipo hallaron una forma de crear modelos de tres escenarios diferentes en longitudes de onda del ultravioleta utilizando la misma técnica numérica. En el futuro, su técnica podría ayudar a los investigadores a identificar el mecanismo de explosión de las supernovas que observan.https://observatori.uv.es