La mitad de todo el calcio en el universo, incluido el de los dientes y huesos, se creó gracias a la explosión de estrellas supernovas. Así lo reveló un reciente estudio de la Universidad de Northwestern, en el que lograron estudiar las llamadas ‘Supernovas ricas en calcio’, unas de las explosiones estelares más raras conocidas.
Un equipo de científicos dirigido por la Universidad Northwestern ha descubierto la verdadera naturaleza de estos eventos estelares raros y misteriosos. Por primera vez, los investigadores examinaron una ‘supernova rica en calcio’ con imágenes de rayos X, que proporcionaron una visión única e irrepetible de la estrella durante el último mes de su vida y la explosión final.
Como resultado, los nuevos hallazgos revelaron que una ‘supernova rica en calcio’ es una estrella compacta que arroja una capa externa de gas durante las etapas finales de su vida. Cuando la estrella explota, su materia choca con el material suelto en la capa exterior, emitiendo rayos X brillantes.
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La explosión general provoca temperaturas intensamente altas y alta presión, generando una reacción química que produce calcio.
“Estos eventos son tan pocos en número que nunca hemos sabido qué produjo una supernova rica en calcio. (…) Al observar lo que hizo esta estrella en su último mes antes de que alcanzara su final crítico y tumultuoso, observamos un lugar previamente inexplorado, abriendo nuevas vías de estudio dentro de la ciencia transitoria”, dijo Wynn Jacobson-Galan, un estudiante graduado de primer año de Northwestern que dirigió el estudio.
Hasta el momento, para los científicos había sido completamente complejo establecer el origen del calcio, distinto a lo sucedido con otros materiales pesados como el oro y el platino, que ya se sabe que son creados por explosiones y fusiones de estrellas. Pero el calcio ha sido más misterioso.
“Antes de este evento, teníamos información indirecta sobre qué ‘supernovas ricas en calcio’ podrían ser o no”, dijo Raffaella Margutti de Northwestern, autora principal del estudio.
La primera explosión brillante, denominada como SN2019ehk, fue vista por el astrónomo aficionado Joel Shepherd, mientras miraba las estrellas en Seattle. El 28 de abril de 2019, Shepherd usó un telescopio para ver Messier 100 (M100), una galaxia espiral ubicada a 55 millones de años luz de la Tierra.
Al día siguiente, apareció un punto naranja brillante en el marco, por lo que el astrónomo Shepherd informó la anomalía a un estudio astronómico de la comunidad.
El equipo de Northwestern fue uno de los muchos en todo el mundo que activó sus telescopios para examinar SN2019ehk en longitudes de onda ópticas.
En un seguimiento mundial, la supernova se observó solo 10 horas después de la explosión. La emisión de rayos X detectada solo permaneció durante cinco días y luego desapareció por completo.
“No había teorías preexistentes que predijeran que los transitorios ricos en calcio fueran tan luminosos en las longitudes de onda de rayos X”, señalaron los investigadores.
Si bien todo el calcio proviene de las estrellas, las ‘supernovas ricas en calcio’ son aún más poderosas y determinantes. Las estrellas en general crean pequeñas cantidades de calcio lentamente a través de la quema de helio a lo largo de sus vidas; mientras que las ‘supernovas ricas en calcio’ producen cantidades masivas de calcio en segundos.
Usando Keck, unos de los telescopios ópticos más grandes del mundo, el equipo de Northwestern descubrió que SN2019ehk emitió la mayor cantidad de calcio jamás observada en un evento astrofísico singular.
“No era solo rico en calcio. Era el más rico de los ricos”, dijo Margutti.
La investigación, que se publicará el 5 de agosto en The Astrophysical Journal, contó con la participación de 70 científicos de más de 15 países.
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