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| La onda de choque inicial de una supernova cercana reciente (ilustrada) fue muy asimétrica, con forma de oliva, lo que proporciona pistas sobre el desencadenante inicial de la explosión. Crédito: L. Calçada/ESO |
Observaciones rápidas con el Telescopio Muy Grande (VLT) de ESO han capturado un momento único: la explosión de una estrella justo cuando el estallido rompe la superficie estelar. Por primera vez, los astrónomos pudieron desvelar la geometría inicial de una supernova en sus primeras horas.
Esta fase inicial es tan fugaz que no habría sido observable al día siguiente, y ofrece respuestas cruciales sobre cómo las estrellas masivas terminan sus vidas en explosiones supernovas.
Cuando la supernova SN 2024ggi fue detectada el 10 de abril de 2024, Yi Yang, profesor asistente en la Universidad Tsinghua de Pekín y autor principal del estudio, acababa de aterrizar en San Francisco tras un vuelo largo. Sabía que tenía que actuar con rapidez. Doce horas después, envió una propuesta de observación a ESO y, tras una aprobación casi inmediata, el VLT apuntó hacia la supernova el 11 de abril, apenas 26 horas después de la detección inicial.
La SN 2024ggi se encuentra en la galaxia NGC 3621, en dirección a la constelación de Hydra, a “solo” 22 millones de años luz, cercana en términos astronómicos. Con un telescopio potente y el instrumento adecuado, el equipo internacional aprovechó esta oportunidad única para estudiar la forma del estallido poco después de ocurrido.
“Las primeras observaciones del VLT capturaron la fase en la que la materia acelerada por la explosión cerca del núcleo de la estrella atravesaba la superficie estelar. Durante unas pocas horas, se pudo observar la geometría de la estrella y su explosión simultáneamente”, explica Dietrich Baade, astrónomo de ESO en Alemania y coautor del estudio publicado en Science Advances.
El progenitor de esta supernova era una estrella supergigante roja, con una masa entre 12 y 15 veces la del Sol y un radio 500 veces mayor. Esto hace de la SN 2024ggi un ejemplo clásico de explosión estelar masiva.
Durante la vida de una estrella típica, su forma esférica se mantiene por un equilibrio entre la gravedad que la comprime y la presión de su núcleo nuclear que la expande. Cuando se agota el combustible, el motor nuclear empieza a fallar. En estrellas masivas, esto marca el inicio de la supernova: el núcleo colapsa, las capas de masa caen sobre él y rebotan, generando un choque que se propaga hacia afuera y desintegra la estrella.
Cuando el choque rompe la superficie, libera enormes cantidades de energía y la supernova se vuelve visible. Durante esta breve fase, su forma inicial puede estudiarse antes de que interactúe con el material circundante.
Los astrónomos lograron esto usando espectropolarimetría. Aunque la estrella parece un punto de luz, la polarización de su luz contiene pistas ocultas sobre su geometría. Con el instrumento FORS2 del VLT, descubrieron que el primer estallido tenía forma de aceituna. Al expandirse, la forma se aplanó, pero el eje de simetría se mantuvo.
“Estos hallazgos sugieren un mecanismo físico común en la explosión de muchas estrellas masivas, con simetría axial definida y efectos a gran escala”, comenta Yang. Esta información ayuda a descartar modelos actuales de supernovas y a mejorar otros, aportando nuevos conocimientos sobre la muerte de estrellas masivas.
“Este descubrimiento no solo cambia nuestra comprensión de las explosiones estelares, sino que demuestra lo que se puede lograr cuando la ciencia trasciende fronteras”, dice Ferdinando Patat, coautor y astrónomo de ESO. “Es un recordatorio poderoso de que la curiosidad, la colaboración y la acción rápida pueden revelar insights profundos sobre la física que da forma a nuestro universo”.
Fuentes, créditos y referencias:
Yi Yang et al, An axisymmetric shock breakout indicated by prompt polarized emission from the Type II supernova 2024ggi, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adx2925. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adx2925