El Galaxy NGC 7424 según la imagen de Gemini. Click para agrandar
Cuando se descubrió una supernova en diciembre de 2001, los astrónomos la etiquetaron de inmediato como Tipo II, cuando una estrella gigantesca se queda sin combustible y explota. Pero luego el hidrógeno revelador que lo rodeaba desapareció, y los astrónomos tuvieron que volver a clasificarlo como una supernova Tipo I, cuando una enana blanca le roba materia a un compañero. Los astrónomos que usan el telescopio Gemini en Chile creen que han resuelto el misterio. Encontraron una estrella compañera abandonada cuando la supernova explotó; esto estaba proporcionando el hidrógeno y enmascarando la supernova original.
Usando el telescopio Gemini Sur en Chile, los astrónomos australianos han encontrado una estrella "compañera" predicha que quedó atrás cuando su compañera explotó como una supernova muy inusual. La presencia de la compañera explica por qué la supernova, que comenzó pareciéndose a un tipo de estrella en explosión, pareció cambiar su identidad después de unas pocas semanas.
Originalmente, las observaciones de Géminis estaban destinadas a ser un reconocimiento para imágenes posteriores con el telescopio espacial Hubble. "Pero los datos de Gemini fueron tan buenos que obtuvimos nuestra respuesta de inmediato", dijo el investigador principal, el Dr. Stuart Ryder, del Observatorio Anglo-Australiano (AAO).
El reconocido cazador de supernovas australiano Bob Evans vio por primera vez la supernova 2001ig en diciembre de 2001. Se encuentra en las afueras de una galaxia espiral NGC 7424, a unos 37 millones de años luz de distancia en la constelación sur de Grus (la Grulla).
La supernova fue monitoreada durante el mes siguiente por telescopios ópticos en Chile. Las supernovas se clasifican según las características de sus espectros ópticos. SN2001ig inicialmente mostró los signos reveladores de hidrógeno, que lo etiquetaron como una supernova Tipo II, pero el hidrógeno luego desapareció, lo que lo colocó en la categoría Tipo I.
Pero, ¿cómo podría una supernova cambiar su tipo? Solo se ha visto un puñado de supernovas, clasificadas como "Tipo IIb" para indicar su curioso cambio de identidad. Solo uno (llamado SN 1993J) estaba más cerca que SN 2001ig.
Los astrónomos que estudian SN1993J sugirieron una explicación: el progenitor de la supernova tenía una estrella compañera que quitó el material de la estrella antes de que explotara. Esto dejaría solo un poco de hidrógeno en el progenitor, tan poco que podría desaparecer del espectro de la supernova en unas pocas semanas.
Una década más tarde, las observaciones con el telescopio espacial Hubble en órbita y uno de los telescopios Keck en Hawai confirmaron que SN 1993J sí tenía un compañero. Ryder y sus colegas se preguntaron si SN2001ig podría haber tenido un compañero también.
Poco después de que se descubriera SN2001ig, Ryder y sus colegas comenzaron a monitorearlo con un radiotelescopio, el CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) Australia Telescope Compact Array en el este de Australia. La emisión de radio no disminuyó suavemente con el tiempo, sino que mostró golpes y caídas regulares. Esto sugirió que el material en el espacio alrededor de la estrella que explotó, que debe haber sido arrojado tarde en su vida, era inusualmente grumoso.
Aunque los bultos podrían haber representado material desprendido periódicamente de la estrella convulsionada, su espacio era tal que parecía probable otra explicación: que fueron generados por un compañero en una órbita excéntrica. Mientras orbitaba, el compañero habría barrido el material desprendido por el progenitor en un patrón en espiral (molinete), con bultos más densos en el punto de la órbita, el periastrón, donde las dos estrellas se acercaban más de cerca.
Tales espirales han sido fotografiadas alrededor de estrellas calientes y masivas llamadas estrellas Wolf-Rayet por el Dr. Peter Tuthill de la Universidad de Sydney, utilizando los telescopios Keck. Las protuberancias en la curva de luz de radio de SN2001ig estaban espaciadas de manera consistente con la curvatura de una de las espirales que Tuthill ha imaginado.
"La teoría de la evolución estelar sugiere que una estrella Wolf-Rayet con un compañero masivo podría producir este tipo inusual de supernova", dijo Ryder.
Si el progenitor de supernova tenía un compañero, podría ser visible cuando los restos de supernova se hubieran despejado. Entonces, los astrónomos solicitaron observar con la cámara GMOS (Gemini Multi-Object Spectrograph) en el telescopio Gemini South de 8 metros.
Cuando llegó el momento de observar, las "condiciones de observación" (estabilidad de la atmósfera) fueron excelentes. Solo se necesitaba una hora y media para obtener una imagen del campo de supernova y revelar un objeto similar a un punto amarillo-verde en la ubicación de la explosión de supernova.
"Creemos que este es el compañero", dijo Ryder. "Es demasiado rojo para ser un parche de hidrógeno ionizado, y demasiado azul para ser parte del remanente de supernova".
El compañero tiene una masa de entre 10 y 18 veces la del Sol. Los astrónomos esperan usar GMOS nuevamente en los próximos meses para obtener un espectro del compañero, para refinar esta estimación.
Ryder sugiere que los compañeros binarios podrían explicar gran parte de la diversidad vista en las supernovas. "Hemos podido mostrar que el comportamiento camaleónico de SN2001ig tiene una explicación sorprendentemente simple", dijo.
Esta es solo la segunda vez que se toma una imagen de una estrella compañera de una supernova Tipo IIb, y la primera vez que la imagen se toma desde el suelo.
Un artículo sobre las observaciones, "Una investigación post mortem de la supernova Tipo IIb 2001ig", en coautoría de Ryder, la estudiante graduada de la Universidad de Tasmania Clair Murrowood y el ex astrónomo de la AAO, Dra. Raylee Stathakis, se publicó en línea en Monthly Notices of the Royal Sociedad Astronómica el 2 de mayo. También está disponible AQUÍ.
Fuente original: Observatorio Gemini
