¿Qué es una supernova y cómo se produce este violento fenómeno estelar?
En las últimas semanas, la supergigante roja Betelgeuse ha levantado sospechas de que está a punto de explotar en una supernova, un evento que iluminará nuestro cielo por varios meses.
De la infinidad de estrellas que brillan en el universo, solo algunas llegan al final de su vida explotando. Pero no se trata de cualquier estallido, es el tipo de fenómeno más brillante y colorido que puede ocurrir en el cosmos: una supernova, el inevitable destino de la estrella Betelgeuse.
Cuando se produce una supernova, el material que compone la estrella sale disparado al espacio a velocidades que llegan hasta los 40 000 kilómetros por segundo. En este proceso, se genera gran parte de los elementos del universo, incluyendo el hierro, del que la Tierra y nosotros mismos estamos hechos.
¿Cómo se forma una supernova?
Cuando una estrella tiene una masa superior a 8 soles, se le considera masiva. Estos grandes astros, como cualquier otro, brillan gracias a la energía producida por la fusión nuclear. Este proceso le brinda a la estrella una constante presión hacia el exterior, lo que se equilibra con la atracción gravitatoria (hacia adentro) generada por su núcleo.
Los problemas comienzan cuando su combustible principal (hidrógeno) se agota y comienza a quemar helio y elementos más pesados, lo que ralentiza la fusión nuclear. A medida que esto sucede, la presión hacia el exterior cae y el núcleo comienza a comprimirse, haciéndose más denso y caliente; mientras que, en apariencia, la estrella crece considerablemente, volviéndose una ‘supergigante’.
Vista detallada de una estrella supergigante roja. Foto: Difusión.
El núcleo continúa comprimiéndose hasta un punto crítico, cuando solo le queda hierro, que ya no puede mantener la fusión. En un microsegundo, alcanza temperaturas de miles de millones de grados centígrados. Los átomos de hierro se contraen tanto que sus fuerzas de repulsión crean una contracción aún mayor en el núcleo, haciendo que las capas externas de la estrella colapsen hacia adentro. Entonces ocurre la explosión.
El estallido de la supernova genera poderosas ondas de choque y, dependiendo del tipo de estrella masiva, se produce un colorido espectáculo que resalta más que su propia galaxia.
La supernova SN 1572, llamada 'Tycho' por su descubridor, se pudo observar a simple vista entre 1572 y 1574, a pesar de estar a más de 8000 años luz de la Tierra. Imagen: NASA.
¿Cuántos tipos de supernova existen?
Las supernovas se clasifican principalmente en dos tipos, 1 y 2. Estas se pueden subdividir en más clases dependiendo de los gases que almacenaban al momento de la explosión y que se diferencian por los tipos de destellos que emiten.
En las del tipo 2, ocurre el proceso que ya se ha explicado: una estrella masiva sufre el colapso de su núcleo tras haber agotado su combustible.
El tipo 1 es más complejo. Ocurre en un sistema estelar binario, es decir, cuando un par de estrellas se orbitan entre sí. En este caso, debe haber una enana blanca, que es un astro como nuestro Sol que agotó su combustible y se contrajo hasta ser muy pequeño y denso; y una estrella cualquiera.
Debido a su densidad, la enana blanca posee una potente atracción gravitatoria que extrae material de su compañera. Cuando la masa robada la hace acumular hasta 1,4 veces la masa del Sol, la enana blanca explota como una supernova y se evapora por completo.
La compañera de la enana blanca le transfirió materia, la cuál se acumuló en un disco y la hizo girar. Imagen: Ozgrav.
¿Son peligrosas las supernovas?
Sin duda, una supernova es un evento extremadamente energético que libera grandes cantidades de rayos X y rayos gamma que dejarían inhabitable a cualquier planeta en su radio de acción.
Para que la Tierra esté fuera de peligro, los estudios estiman que debería estar entre 50 a 100 años luz de distancia de la explosión.
Pero, ¿qué pasaría si no estuviéramos tan lejos? En 2018, el Dr. Mark Reid, astrónomo principal del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica, explicó en el blog Space Answers:
“Si una supernova explotara dentro de unos 30 años luz de nosotros, eso llevaría a grandes efectos en la Tierra, posiblemente a extinciones masivas. Los rayos X y los rayos gamma más energéticos de la supernova podrían destruir la capa de ozono que nos protege de los rayos ultravioleta solares”.
“También podría ionizar nitrógeno y oxígeno en la atmósfera, lo que lleva a la formación de grandes cantidades de óxido de nitroso similar a la contaminación en la atmósfera”.
Como consecuencia, las comunidades de fitoplancton y arrecife serían gravemente afectadas. Se agotaría severamente la base de la cadena alimenticia del océano.
Si un planeta se ubica demasiado cerca de la supernova, esta podría devastarla totalmente. Imagen: NASA.
El candidato a supernova más cercano que se ha detectado está a 150 años luz de la Tierra. Es la estrella IK Pegasi B, que habita en un sistema binario.
De las estrellas cercanas, la que parece más próxima a explotar es Betelgeuse (a 700 años luz de la Tierra), que desde hace mucho está en su fase de supergigante roja y recientemente experimenta un notable desvanecimiento de su brillo, síntomas de una inminente explosión en supernova.
Por: Renzo Gonzales Cáceda