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Sábado, 31 de marzo de 2012

La supernova que fue y la que vendrá

Por Pedro Saizar

La historia empezó durante la noche del 23 de febrero de 1987 en el Observatorio Las Campanas, en Chile. Shelton, un astrónomo canadiense, y el asistente técnico chileno Oscar Duhalde estaban tomando una fotografía de larga exposición de la Nube Mayor de Magallanes, una galaxia vecina a la nuestra. El resultado los asombró: allí, fácilmente reconocible, había una estrella tan brillante que debía poder verse a simple vista y, sin embargo, sabían que en esa zona no había estrellas así. Conclusión: habían descubierto una supernova. Era la primera supernova lo suficientemente cercana a la Tierra como para ser visible a ojo desnudo en cuatro siglos. La noticia se propagó por el mundo astronómico y en cuestión de horas, numerosos telescopios se dirigieron a ella. El interés era entendible: una supernova es la mayor catástrofe que le puede ocurrir a una estrella. La explosión involucra el colapso de la estrella y la casi instantánea vaporización de gran parte de su interior, generando tanta energía en el proceso que la estrella puede llegar a rivalizar en brillo con la galaxia que la contiene. Un dramático, glorioso y fugaz final antes de morir.

Con el correr de las horas, algo más se fue develando: unos pocos astrónomos ya habían observado o tomado fotos del mismo sector del cielo antes de que Shelton anunciara el descubrimiento. Esos datos mostraron que unas horas antes, la estrella no era visible a simple vista. Otras imágenes revelaron además que en el preciso punto donde ocurrió la explosión había una estrella azul, catalogada como Sanduleak-69.202, y que pertenecía a la Nube Mayor de Magallanes, una galaxia vecina a nuestra Vía Láctea. Cuando el intenso resplandor de la explosión disminuyó y permitió volver a examinar la zona, se pudo comprobar que esa estrella ya no estaba.

LOS NEUTRINOS PRIMERO

Además, no todas las noticias llegaron desde los observatorios. Desde Japón y Estados Unidos se anunció que se habían detectado neutrinos unas 5 horas antes del hallazgo visual. Esto fue muy importante. Los neutrinos son partículas subatómicas extremadamente pequeñas y sin carga eléctrica. Estas propiedades hacen que un neutrino difícilmente interactúe con la materia que se cruce en su camino. De hecho, la probabilidad es tan baja, que los detectores mencionados capturaron apenas dos docenas de todos los emitidos por la supernova. ¿Cuántos habían sido emitidos? Los científicos estiman que una supernova puede emitir algunos billones de billones de billones de billones de neutrinos. Si quiere verlo en números ármese de paciencia y escriba un “1” seguido de 50 ceros.

Por minúscula que parezca, la detección fue un hecho histórico: los neutrinos provienen del núcleo mismo de la estrella que colapsa y son liberados en esas cantidades en el momento preciso del derrumbe. Por fin, los astrónomos podían señalar el momento preciso de la muerte de una estrella: las 4.35 hora argentina del 23 de febrero 1987. Cabe aclarar que, en rigor, ése es el momento en que los neutrinos llegaron a la Tierra (moviéndose a velocidades muy próximas a la de la luz). La partida tuvo lugar hace unos 170.000 años atrás. Pero más allá de este “retraso” por el viaje, la fecha precisa permite secuenciar todas las demás observaciones, anteriores y posteriores, para interpretarlas en términos de las teorías científicas que describen el proceso explosivo.

LOS AÑOS SIGUIENTES

Luego del revuelo inicial, la erupción disminuyó rápidamente en intensidad hasta casi desaparecer. Pero en los años siguientes, una nueva luz comenzó a aparecer: algo difusa y visible sólo con los grandes telescopios, fue interpretada como los primeros signos de los sucesos de los días posteriores.

Una primera evidencia fue la aparición de tres “anillos”, dos grandes y delgados, y uno más pequeño y grueso situado entre los primeros. El análisis de los datos reveló que se trataba no de gases expulsados por la supernova, sino de material que ya estaba ahí y fue repentinamente iluminado por la radiación emitida desde la estrella colapsada. Ese material habría sido expulsado, cientos de miles de años antes, por la propia estrella en lo que serían quizás sus primeros síntomas de decadencia. De hecho, se conocen otras estrellas que han sufrido tales períodos de eyección de gases desde su superficie.

Pocos años después de este episodio, imágenes obtenidas por el telescopio espacial Hubble revelaron un nuevo fenómeno: el anillo del medio se estaba iluminando por zonas, poco a poco, como las luces de un caserío al atardecer. Los astrónomos, lejos de interpretaciones poéticas, interpretaron que se trataba de las primeras oleadas de material expulsado por la supernova colisionando con el anillo de gases prexistente. De hecho, la colisión de masas gaseosas a alta velocidad en el espacio puede generar ese tipo de radiación intensa.

Durante ese proceso también apareció en las imágenes un nuevo fenómeno: en el centro del sistema se veía (y aún se ve), una mancha difusa algo irregular. Estos serían los gases más “lentos” expulsados por la supernova y que empiezan a expandirse en todas direcciones. Esta masa gaseosa se continuará expandiendo gradualmente hasta que, tal vez en algunos siglos, pueda ser apreciada a través de pequeños telescopios.

CATACLISMOS NECESARIOS

Hay dos razones importantes para conocer la historia de las supernovas y sus hermanas menores, las novas. Por un lado, sirven como “herramientas” para determinar las distancias a galaxias muy lejanas. Para ello, los astrónomos contrastan la energía producida por la supernova durante el máximo de la explosión con la observada desde la Tierra, la cual se ha debilitado enormemente, justamente por la gran distancia que nos separa. Esa comparación les permite saber cuán lejos está la moribunda estrella y, por ende, la galaxia en la que se encuentra. Para quienes desean un mapa 3D del Universo entero, pocas cosas son más útiles.

La otra razón tiene que ver con nuestros propios orígenes planetarios. En vida, las estrellas son “fábricas” de elementos químicos. Sus núcleos, a miles de millones de grados, fusionan hidrógeno y otros gases en elementos más pesados, como el carbono, el oxígeno y muchos otros. Al estallar, esta “sopa” química es dispersada por el medio interestelar para mezclarse con los gases allí presentes. En suma, a medida que las estrellas mueren, devuelven el espacio exterior materiales enriquecidos químicamente. Estos gases formarán las nuevas generaciones de estrellas y planetas.

En otras palabras, nuestro Sistema Solar tiene una composición química dictada por el medio del cual se formó, hace 4600 millones de años. El carbono de nuestro cuerpo, el aluminio que usamos para envolver alimentos y el silicio en las entrañas de nuestras computadoras provendrían, mayormente, del interior de estrellas que agonizaron explosivamente.

¿QUE PROBABILIDADES HAY DE DESCUBRIR UNA SUPERNOVA?

Desde la aparición de los telescopios automatizados, el mundo ha visto un crecimiento exponencial en el ritmo de detección de supernovas, alcanzando actualmente algunos centenares por año. Hace un siglo, el ritmo era más bien de unas pocas al año. Pero todas ellas se hallaron en galaxias externas a la nuestra y mediante telescopios.

¿Es que en nuestra Vía Láctea no se generan estas catástrofes? En realidad, sí. Desde los inicios de la era cristiana, se tiene conocimiento de unos ocho eventos, siendo el del año 1604 el último claramente observado. Otra débil erupción habría ocurrido a fines del Siglo XVII, pero no registrada en su momento. De cualquier modo, a juzgar por la actividad de galaxias similares a la nuestra, los astrónomos piensan que deberían haberse visto más en todo este tiempo, al menos durante los últimos cuatro siglos.

Los científicos no pueden predecir el momento exacto en que ocurrirá la próxima supernova, aunque pueden señalar algunas estrellas candidatas. Un gran tamaño, alta luminosidad y signos de inestabilidad son algunos indicios de una estrella que podría estar agonizando. Una candidata es la estrella Eta Carinae, docenas de veces más masiva que el Sol y rodeada de una espesa nebulosidad eyectada por la propia estrella. ¿Podría ser la próxima supernova? Tal vez. O quizás otra.

Pero el día será un misterio. La próxima estrella quizás estalle en diez o en diez mil años. O quizás ya estalló y su luz está aún atravesando las enormes distancias interestelares trayendo una primicia que, cuando ocurra, conmoverá al mundo.

Más allá de nuestra galaxia, hay algunas galaxias lo suficientemente cercanas que podrían producir supernovas visibles a simple vista, aunque debido a la distancia no revestirán el grado de espectacularidad de una galáctica. De esta clase se han registrado solo dos (en 1885 y la “estrella” de esta nota, de 1987). Pero las estadísticas no descorazonan a los pacientes aficionados que noche a noche observan y fotografían el cielo con la esperanza de ser los primeros en detectar la primera supernova desde los tiempos de Galileo.

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REGION DE LA NUBE MAYOR DE MAGALLANES CON LA SUPERNOVA 1987A EN EL CENTRO.
 
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