Hola, ¿estás sola?

Carmen del Puerto / Luis Cuesta / 03-11-2004

En el siglo XVI, el danés Tycho Brahe no pudo evitar ser astrónomo. Primero observó un eclipse de Sol. Luego, una conjunción entre Saturno y Júpiter. Y, en 1572, una nueva estrella muy brillante en la constelación de Casiopea. Esta estrella era una “supernova”, un fenómeno que contradecía la inmutabilidad de los cielos propuesta por Aristóteles. Ahora, un equipo internacional de astrónomos ha descubierto que, como esperaban, no estaba sola.

La muerte violenta de una estrella, cuando llega el final de sus días, es todo un espectáculo de pirotecnia que se conoce como supernova. Primero y de forma repentina, como si quisiera llamar nuestra atención, la estrella incrementa su luminosidad varias decenas o cientos de miles de veces liberando una gran cantidad de energía (la equivalente a la producida por el Sol durante mil millones de años). Después, aparece como un punto muy brillante en el cielo, allí donde antes pasaba inadvertida. Y, tras unos meses, desaparece de nuestra vista para siempre.

Existen varios tipos de supernovas. La de tipo Ia es la explosión de una estrella pequeña extremadamente densa (enana blanca), compuesta principalmente de carbono y oxígeno. Se encuentra en la última etapa de su existencia y pertenece a un sistema binario (de dos estrellas). La supernova de tipo II es la explosión de una estrella de gran masa y rica en hidrógeno que sufre un violento colapso; la materia de las capas más externas tiende a ir hacia el centro por la fuerza de la gravedad al acabarse la producción de energía en su núcleo. Las supernovas de tipo Ib/Ic, si bien se producen en un sistema binario, son debidas al colapso gravitatorio de una estrella masiva como las de tipo II. La estrella que colapsa ha perdido la envoltura de hidrógeno.

En cualquier caso, las supernovas constituyen la principal fuente de elementos químicos del Universo: las de tipo I producen fundamentalmente hierro y níquel, mientras que las de tipo II suministran el resto (carbono, oxígeno, azufre, silicio, calcio, etc.), todos ellos a partir de los elementos ligeros que forman las estrellas: hidrógeno y helio.

Algunas supernovas apenas dejan entre sus cenizas una débil nebulosa, como la supernova observada por Tycho Brahe, en 1572, una supernova termonuclear (o de tipo Ia), por oposición a las de colapso gravitatorio. Supernova de tipo II fue la de 1054, que dio lugar a la Nebulosa del Cangrejo, en la constelación del Toro, y que fue perfectamente visible de día durante dieciocho meses.

Se cree que también se debió a un colapso gravitatorio la observada por el astrónomo Johannes Kepler, en 1604, que sería una supernova de tipo Ib/Ic. Una supernova reciente de tipo II fue la supernova 1987A (la más luminosa desde los tiempos de Kepler), la cual puede haber dejado en el colapso una densa estrella de neutrones, así como la supernova 1993J (tipo Ib), descubierta por un astrónomo aficionado español.

Tycho Brahe realizó observaciones astronómicas durante más de veinte años sin telescopio, que no se utilizó en Astronomía hasta después de su muerte (se cree que Thomas Digges, astrónomo inglés coetáneo de Tycho Brahe, ya conoció el telescopio, pero no se divulgó por la ventaja que proporcionaba en la prevención de un ataque naval). Entre los astrónomos del Renacimiento, fue Galileo Galilei el primero en hacer pública la utilización del telescopio. La precisión de las medidas de Tycho Brahe, sin embargo, permitió a Kepler y a Newton formular sus famosas teorías.

Pero el astrónomo danés no fue el único que observó la supernova de 1572. Un contemporáneo, el valenciano Jerónimo Muñoz, escribió por entonces, a petición de Felipe II, el Libro del nuevo cometa (pues así la llamó), con el fin de demostrar que la nueva estrella estaba situada en la esfera celeste, en contra de la doctrina aristotélica. El mismo Tycho Brahe comentó este libro en su extensa recopilación en los Astronomiae Instauratae Progymnasmata de 1603, comparando las observaciones de Muñoz con las suyas propias.

La rivalidad en torno a la stella nova no llegó al extremo de batirse en duelo, como había hecho a los 20 años (en esa ocasión, Tycho perdió parte de su nariz, que sustituyó con una prótesis de oro y plata). El danés citaba extensamente los trabajos de diversos autores sobre esta supernova en su compilación de 1603, y en particular elogiaba los conocimientos astronómicos de Jerónimo Muñoz. Cinco siglos después, un equipo internacional de astrónomos, dirigido por Pilar Ruiz Lapuente, de la Universidad de Barcelona, ha identificado la probable compañera de la famosa supernova de 1572, resultados que acaba de publicar la revista Nature.

La supernova de Tycho Brahe y de Jerónimo Muñoz era una supernova de tipo Ia. En esta categoría, la explosión se produce por la caída de material sobre una enana blanca. “El material atrapado –explica Ruiz Lapuente- procede de una estrella compañera que puede ser una estrella de la Secuencia Principal, una subgigante, una gigante roja u otra enana blanca. Excepto en este último caso en que la enana blanca se funde con la estrella que explota y no queda compañera superviviente, es de esperar que después de la explosión la estrella compañera donante reciba un fuerte impulso y adquiera una velocidad propia inusualmente grande. También sufrirá una pérdida de material que reducirá su masa, lo cual podría modificar su estado evolutivo, y una inyección de energía que aumentará su luminosidad y podría producir una expansión que reduciría su gravedad superficial.”

Los astrónomos han buscado la estrella compañera de la supernova de Tycho con algunos de los mayores telescopios del mundo, como el Telescopio “William Herschel” del Observatorio del Roque de los Muchachos (La Palma), el Telescopio “Keck” de Hawai y el Telescopio Espacial Hubble. Como resultado, en los alrededores de los restos de la supernova han hallado una estrella subgigante (denominada "Tycho G") que se mueve mucho más rápido que las estrellas de la vecindad y concuerda con las expectativas de posición, distancia y velocidad previstas.

“Si Tycho G fuese la estrella compañera –señala Pilar Ruiz Lapuente-, el sistema binario correspondería a un tipo de variables cataclísmicas U Scorpii caracterizado por un período entre dos y siete días y compuesto por una estrella enana blanca y una compañera como el Sol en el momento de la explosión. Todas estas estrellas acabarán explotando como la supernova de 1572, pero eso ocurrirá dentro de cientos de miles de años”.

De momento, habrá que mirar al cielo. Una supernova cercana que se deje analizar es, para los astrónomos, un excelente laboratorio de pruebas. Los resultados de su estudio se pueden extrapolar a supernovas mucho más lejanas, como las que han servido para predecir la expansión acelerada del Universo.

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El autor

Carmen del Puerto es Doctora en Ciencias de la Información y Jefa de Ediciones del Instituto de Astrofísica de Canarias.

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Luis Cuesta es Responsable Científico de Telescopios Robóticos y Jefe de la Unidad de Cultura Científica del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA).

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