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Supernovas y estrellas de neutrones
Una supergigante
Una supernova
Nucleosíntesis estelar
Una estrella de neutrones
Un púlsar
La radiación de los púlsares
Las fuentes X y gamma
Las fuentes de rayos X
El enigma de las explosiones de rayos gamma
El origen de las explosiones de rayos gamma
La relatividad restringida
El fin del espacio absoluto
La relatividad restringida
La dilatación del tiempo
La contracción del espacio y el espacio-tiempo
La relatividad general
El principio de equivalencia
La relatividad general y la curvatura del espacio-tiempo
Las verificaciones de la relatividad general
La onda gravitacional
La lente gravitacional
Los agujeros negros
Un agujero negro
El espacio-tiempo alrededor de un agujero negro
Un agujero negro histórico: Cygnus X-1
Una supernova
Si el núcleo de hierro en el centro de una
supergigante es incapaz de producir energía por reacciones nucleares, debe
crearla por contracción, transformando su energía gravitacional. Es, pues, un
colapso final que comienza del conjunto de la estrella.
Como veremos más adelante, la estrella va entonces a sufrir un conjunto de
reacciones que van a transformar toda la materia de su núcleo en
neutrones. Estas partículas dan
origen a una nueva
presión de degeneración que detiene la contracción del núcleo y vuelve éste
muy rígido.
Pero otras capas de la estrella siempre están colapsándose. Alcanzan la
superficie del núcleo irreducible, se estrellan allí muy violentamente y
rebotan. Aparece entonces una formidable onda de choque que va a alejarse del
núcleo estelar y barrerlo todo a su paso.
La envoltura de la estrella está completamente hinchada. Su materia es eyectada
hacia el medio interestelar a velocidades de varios miles de kilómetros por
segundo. A causa de la increíble cantidad de energía liberada, la estrella se
pone a brillar como 200 millones de soles, a veces tanto como una galaxia
entera. Una supernova acaba de nacer.
La nebulosa del cangrejo (Messier 1) a 6000 años-luz. Se trata del residuo
de una explosión de supernova observada desde la Tierra en 1054. En el centro
se encuentra una estrella de neutrones que gira sobre sí misma 30 veces por
segundo. Crédito: ESO
Supernovas históricas
Una estrella que se pone a brillar tanto como una galaxia, eso, evidentemente, no
pasa inadvertido. Una supernova que estallara en la cercanía del Sol tendría una
luminosidad aparente tan grande que sería visible en pleno día. Así, la historia
de la astronomía guarda el rastro de una decena de supernovas históricas
registradas, la primera mención remontando al año 185 de nuestra era en los
anales chinos.
En particular, los Chinos observaron en 1054, en la constelación de Taurus, una
supernova que quedó visible a pleno día durante tres semanas. En el lugar
preciso que indican, se encuentra hoy la nebulosa del Cangrejo, una nube de gas
y polvo situada a 6000 años-luz del Sol y formada por los restos de la
envoltura desgarrada por la supernova de 1054.
Es en las regiones asiáticas que se encuentran los rastros históricos más
antiguos. Los europeos, que probablemente observaron estos mismos fenómenos,
prefirieron cerrar los ojos sobre las apariciones que que ponían en entredicho
la inmutabilidad de los cielos predicada por
Aristóteles. Las
dos primeras supernovas oficialmente observadas en Occidente fueron las de
Tycho Brahe en 1572 y
Johannes Kepler en
1604.
El residuo de la supernova observada por Tycho Brahe en 1572. Esta imagen ha
sido tomada en el 2000 por el satélite XMM-Newton en los rayos X. Crédito:
ESA /
XMM-Newton / MPIEP Garching
Estas dos supernovas históricas desempeñaron un papel importante en el
desarrollo de la astronomía, ya que aparecieron en una época cuando los espíritus
estaban más abiertos. Mostraron a los astrónomos de la época que los cielos no
eran inmutables, y que la distinción entre el mundo sublunar (que
está debajo de la Luna) y los cuerpos
celestes era sólo pura fantasía. Desde esta época, han sido observadas cerca de
un millar de supernovas.
Dos tipos de supernovas
Tengamos en cuenta que todas las supernovas no se explican por el colapso de una
estrella masiva. Algunas se producen por razones un poco diferentes, en el seno
de una estrella binaria. Es, por ejemplo, el caso en una pareja estelar compuesto
de una enana blanca
y una estrella
gigante.
Si las dos estrellas de la pareja están suficientemente cercanas, la gigante
puede perder sus capas externas, que son transferidas hacia la enana y crean un
disco de acreción en torno ella. Este disco va poco a poco a abastecer a la
enana de masa hasta hacerla superar el
límite de Chandrasekhar.
La enana no puede resistir más a la gravedad y comienza a colapsar. Esto causa
la ignición de la estrella; luego, a causa de la naturaleza particular de las
enanas blancas, conduce a la explosión y desintegración del astro.
El resultado es finalmente una formidable explosión y un aumento muy fuerte de
la luminosidad. Observado de lejos, el fenómeno es muy similar al que acompaña
al colapso de una estrella masiva. Para hacer la distinción, la llamamos
entonces supernova de tipo I, por oposición a las de tipo II que son el fruto de
un colapso clásico.
Atención en no confundir este tipo de supernova con una
nova, que es sólo una
explosión en la superficie de una enana blanca, un fenómeno mucho menos poderoso
y destructor. |