Una supernova es la explosión más grande que los humanos hayan contemplado jamás. Todas las explosiones de las estrellas son extremadamente brillantes y superpoderosas.
Ilustración de una de las explosiones de supernovas más brillantes y potentes que se han registrado jamás. Fuente de la imagen: NASA/CXC/M.Weiss
¿Cuáles son las causas de una supernova?
La causa de uno de los tipos de supernova es el «último hurra» de una estrella masiva moribunda. Esto ocurre cuando una estrella que tiene al menos cinco veces la masa de nuestro Sol hace un magnífico "¡bum!"
Las estrellas masivas queman enormes cantidades de combustible nuclear en sus núcleos, o centros. Esto produce toneladas de energía, por tanto el centro se calienta mucho. El calor genera presión, y la presión creada por la incineración nuclear de la estrella también evita que la estrella se derrumbe.
Las estrellas mantienen el equilibrio entre dos fuerzas opuestas. La gravedad de la estrella intenta compactar la estrella, para que sea la bola más pequeña y densa posible. Pero el combustible nuclear que se quema en el núcleo de la estrella genera una fuerte presión hacia el exterior. Este empuje hacia afuera crea resistencia ante la compresión hacia adentro de la gravedad.
¿Cómo se mantiene la integridad de las estrellas? Un equilibrio entre la gravedad que empuja hacia el interior de la estrella y el calor y la presión que empujan hacia afuera desde el núcleo.
Cuando una estrella masiva se queda sin combustible, se enfría, y esto hace que la presión caiga. La gravedad gana, y la estrella, de repente, se desmorona. ¡Imagina algo que tiene un millón de veces la masa de la Tierra, derrumbándose en 15 segundos! ¡El derrumbe ocurre tan rápido que crea enormes ondas de choque que provocan la explosión de la parte exterior de la estrella!
Por lo general, queda atrás un núcleo muy denso, así como una nube expansiva de gas caliente llamada nebulosa. La supernova de una estrella que tiene más de 10 veces el tamaño de nuestro Sol puede dejar atrás los objetos más densos del universo: los agujeros negros.
La Nebulosa del Cangrejo es el resto de una estrella masiva de nuestra Vía Láctea, que murió hace 6500 años luz. Los astrónomos y los observadores más atentos vieron esta supernova en el año 1054. Fuente de la imagen: NASA, ESA, J. Hester and A. Loll (Arizona State University)
Hay un segundo tipo de supernova que puede tener lugar en sistemas en los que hay dos estrellas que orbitan entre sí, y al menos una de esas estrellas es una enana blanca del tamaño de la Tierra. Una enana blanca es lo que queda después de que una estrella del tamaño de nuestro Sol se haya quedado sin combustible. Si una enana blanca choca con otra o extrae demasiada materia de su estrella cercana, la enana blanca puede explotar. ¡Bum!
En esta ilustración, una enana blanca obtiene materia de su estrella binaria. Eventualmente, esto hará que la enana blanca explote. Fuente de la imagen: STScI
¿Qué tan brillantes son las supernovas?
Estos eventos espectaculares pueden ser tan brillantes que pueden llegar a eclipsar a sus galaxias enteras durante días e incluso meses. Se pueden ver a lo largo del universo.
¿Qué tan comunes son las supernovas?
No mucho. Los astrónomos creen que cada siglo hay unas dos o tres supernovas en galaxias como nuestra Vía Láctea. El universo contiene muchas galaxias, y gracias a ello, los astrónomos pueden observar unos pocos cientos de supernovas por año fuera de nuestra galaxia. El polvo espacial oculta la mayoría de las supernovas que se producen en la Vía Láctea.
¿Qué podemos aprender de las supernovas?
Los científicos han aprendido mucho sobre el universo mediante el estudio de las supernovas. Suelen usar el segundo tipo de supernova, el de las enanas blancas, como una regla para medir las distancias en el espacio.
También han aprendido que las estrellas son las fábricas del universo. Las estrellas generan los elementos químicos necesarios para hacer todo en nuestro universo. En sus núcleos, las estrellas convierten elementos simples como el hidrógeno en elementos más pesados. Estos elementos más pesados, como el carbono y el nitrógeno, son los elementos necesarios para la vida.
Solo las estrellas masivas pueden producir elementos pesados como el oro, la plata y el uranio. Cuando ocurren supernovas explosivas, las estrellas distribuyen elementos almacenados por todo el espacio.
¿Cómo estudian los científicos las supernovas?
Los científicos de la NASA usan varios tipos diferentes de telescopios para buscar y estudiar las supernovas. Un ejemplo es la misión NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array), que usa los rayos X para investigar el universo. El NuSTAR ayuda a los científicos a observar supernovas y nebulosas jóvenes para aprender más sobre lo que sucede antes, durante y después de estas explosiones espectaculares.
Una ilustración del NuSTAR de la NASA. Fuente de la imagen: NASA/JPL-Caltech
