Primera detección de la historia de la emisión de radiofrecuencia de una Supernova tipo Ia

[AlbertR]

Recordad que una SN-Ia se origina cuando en un sistema binario uno de los componentes, una enana blanca absorbe material de su compañera y alcanza una masa crítica de ~1.4 masas solares lo que produce la explosión supernova. Si el origen es el mismo en todas las SN-Ia, todas tienen el mismo brillo intrínseco, por lo tanto el que desde la Tierra veamos unas más brillantes o más débiles que otras dependerá exclusivamente de la distancia: las SN-1a son “candelas estándar” para la medida de distancias.

Lo que no se sabía hasta ahora es si la compañera debía ser también una enana blanca o podía tratarse de una estrella de la secuencia principal. Ayer 17 de mayo se publicó en la prestigiosa revista Nature el artículo A radio-detected type Ia supernova with helium-rich circumstellar material, que permite la lectura gratuita.

En la débil galaxia SDSS J111147.15+292305.9 ubicada en la Osa Mayor (AR=11h11m47.19s DEC=+29º23’06.5’’) a una distancia de 426 millones de años luz apareció estalló en 2020 la supernova tipo Ia denominada SN 2020eyj. “Cuando vimos, en la supernova SN2020eyj, indicios de una fuerte interacción con el material de la estrella compañera, tratamos de observar la explosión en radio, algo que llevaba intentándose sin resultado durante décadas”, explica Erik Kool, investigador de la Universidad de Estocolmo y autor principal del artículo. Si esa compañera era una enana blanca o una estrella de la secuencia principal es algo que podían revelar las imágenes en radio.

Esta primera detección en radio de una supernova de tipo Ia es un hito que ha permitido demostrar que la enana blanca que explotó estaba acompañada de una estrella normal, no degenerada, antes de la explosión. Además, con estas observaciones se puede estimar la masa y geometría del material que rodea la supernova, lo que nos permite entender mejor cómo era el sistema antes de la explosión.
Este trabajo, cuya contribución en datos de radio se lideró desde el Instituto Astrofísico de Andalucía (España), ha permitido confirmar que el material expulsado en la explosión de supernova chocó, tras viajar sesenta días, con el material que rodeaba el sistema, compuesto mayormente por helio, lo que indica que la estrella compañera no era una enana blanca. Además, los modelos preveían que la emisión en radio, en caso de existir, tardaría muchos meses en ser detectable y, en efecto, el equipo científico tuvo que esperar año y medio para detectar la contrapartida en radio de la supernova.

 

El resultado ha sido posible gracias a e-MERLIN, un conjunto de 7 radiotelescopios de muy alta resolución angular ubicados en el Reino Unido con diámetros de antena de 76, 25 y 32 metros, y formando una matriz distribuida a lo largo de 217 km.

La inusual curva de luz de SN 2020eyj, la emisión infrarroja, la detección de líneas de emisión del helio y la inédita detección en radio hacen única a esta supernova, un tesoro de información con implicaciones en múltiples campos de investigación. Estudiar más sistemas similares nos permitirá comprender mejor el origen de estas candelas estándar y la evolución química de galaxias.

Ahora que se ha demostrado que las observaciones en radio pueden proporcionar información directa y única para entender este tipo de supernovas, se abre un camino para estudiar estos sistemas con la nueva generación de instrumentos de radiofrecuencia, como el Square Kilometre Array Observatory (SKAO) en el futuro.

Saludos.