5º Aniversario Supernova SN1987 A

1992/07/01 Arregi Bengoa, Jesus Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Astronomia

Hace tiempo que no hemos dado noticias sobre la supernova SN1987 A, pero debido a la costumbre de celebrar los cumpleaños del ser humano, con la excusa del 5º cumpleaños de la citada supernova, varias revistas técnicas han publicado artículos sobre el estado actual de las investigaciones. A continuación se muestran estos interesantes trabajos, a la vez que “Elhuyar. Haciendo referencia a los artículos publicados en la revista “Ciencia y Técnica” sobre este tema.

La primera mención que debemos hacer es la del residuo compacto de la supernova. J en los números 30 y 31. En Kristia y sus acompañantes hablamos del trabajo que daba cuenta del descubrimiento de la red de pulsaciones que se creía como consecuencia de la explosión. En ella se adhieren dos peculiaridades notables y sorprendentes a la posible red: la enorme velocidad de giro de 2.000 tercios (revoluciones por segundo) y la variación sinusoidal de la frecuencia de la radiación. El valor de la velocidad de giro triplicaba la velocidad de los impulsos rápidos encontrados hasta entonces.

Este valor era inaceptable, pero tal y como explicamos entonces, las teorías sobre el tema no lo hacen por completo. Por ello, los astrofísicos empezaron a especular con pulsares ultrarrápidos. Sin duda estos esfuerzos no van a ser un trabajo de desgracia, pero hoy sabemos J. Que las observaciones realizadas por Kristian en enero de 1989 eran interferencias generadas por la cámara de televisión del telescopio. Después de este error, estamos como al principio, aunque sabemos que debe ser una estrella de neutrones o un agujero negro sin grandes pistas sobre la naturaleza del residuo macizo de la supernova.

Como es sabido, 20 horas antes de encontrar la supernova, se midió en la Tierra el lote de neutrinos por explosión. En concreto, se detectaron 20 neutrinos con energía entre 6 y 39 MeV (megaelectrón volt) en un plazo de 12 segundos. Los valores de las energías, al igual que la duración del haz, se ajustan muy bien al estado de la explosión, ya que indican que los neutrinos se han producido en la región que estuvo unos segundos a una temperatura de 50.000 millones de K. Estas últimas condiciones son las debidas a la contracción de la estrella que produce la supernova.

La detección tuvo lugar en los EEUU y Japón, en dos embarcaciones muy enterradas. Estos últimos son detectores de fracción para evidenciar la desintegración del protón. Las 20 fracciones medidas no son representativas de la opresión neutral que ha sufrido la Tierra, ya que son altamente detectables. La emisión de luz visible de la supernova es sólo del 0,01% del total de energía liberada en la explosión. El resto se elimina por neutrinos. Energía generada durante la explosión 1,5 . Fue ^de 1051 euros. Si tenemos en cuenta que esta energía es suficiente para que las estrellas de nuestra Galaxia permanezcan encendidas durante unos meses, es evidente que el día en que se detectaron neutrinos, miles de millones de ellas nos cruzaron.

Dejemos por un momento los problemas asociados a la supernova, y mencionemos las consecuencias que los científicos que trabajan en el campo de la física de las fracciones, basándose en las peculiaridades de la detección, han conseguido sobre la naturaleza de los neutrinos. La primera evidencia se deriva de la mera detección: La supernova SN 1987 A está a 170.000 años-luz. Por lo tanto, los neutrinos tienen una vida mínima de 170.000 años. De lo contrario no habrían podido llegar.

Otro detalle es el correspondiente a la carga. Si tuviera carga, dispersaría los campos magnéticos de la galaxia. Se ha visto que la carga de neutrinos debería ser mil (10-12) ^veces menor que la del electrón. Además de la carga, se ha establecido un límite a la masa de neutrinos. Si los neutrinos tuvieran masa, su energía limitaría la velocidad de cada uno de ellos. En consecuencia, los más rápidos se adelantarían y el plazo entre la detección de éstos y los más lentos sería superior a unos segundos.

El plazo de 12 segundos medidos, tras 170.000 años de viaje, indica que la masa de neutrino debe ser muy pequeña. Los últimos cálculos indican que el límite superior estaría en 16 voltios de electrón, es decir, 30 millones de la masa del electrón. Este resultado responde a la opinión más extendida entre los físicos de que el neutrino tiene una masa nula y se mueve a la velocidad de la luz (como el fotón).

El límite de la masa también es importante en el campo de la cosmología. El universo está lleno de neutrinos creados por el Big Bang. Por lo tanto, si a pesar de su pequeño tamaño tuvieran masas, su atracción gravitatoria sería suficiente para frenar la expansión del Universo. Sin embargo, el nuevo límite de masa que hemos dado antes no lo permite.

Volviendo a la supernova, analizaremos otro problema, el que tuvimos que dejar sin explicación en el número 15 y que los investigadores acaban de aclarar. La clave está en la naturaleza de la estrella que creó la supernova. Como es sabido, la teoría de las supernovas distingue dos tipos de supernovas: Los tipos I y II se clasificaron dentro de la segunda clase SN1987 A (II), ya que presentaba un espectro similar al de este grupo, es decir, con líneas claras de hidrógeno. La sorpresa surge al analizar las fotos de la estrella original, Sanduleak (69°222).

Estaba comúnmente aceptado que las supernovas tipo II se producían como consecuencia de la explosión de estrellas gigantes rojas. Sin embargo, la estrella -69°222 era un gigante azul de tipo espectral B3. Su radio ~3.107 km ^era unas 50 veces mayor que el del Sol, pero mucho menor que el de un supergigante rojo. La masa era 20 veces mayor que la del Sol.

La situación creada dio lugar a estudios sobre la evolución de las estrellas masivas y la solución se ha encontrado teniendo en cuenta la diferencia entre las composiciones del Vía Francesa y la Gran Nube de Magallanes. En la Gran Nube de Magallanes la proporción de elementos pesados es menor que en nuestra Galaxia. En el caso de una estrella normal, el porcentaje de elementos pesados se estima en un tercio del total del Sol. Los elementos pesados son absorbentes de la radiación procedente del centro de la estrella.

Como consecuencia, las capas exteriores de la estrella se calientan y expanden. Con la expansión se enfrían y se enrojecen. Al igual que en el caso de la Gran Nube de Magallanes, si la proporción de elementos pesados es baja, la radiación se expulsa más fácilmente y entonces el paso hacia el supergigante rojo no es imprescindible. Es más, aunque la estrella se transforma en un supergigante rojo, puede volver a la situación del gigante azul, perdiendo las capas de gas más externas. Es lo que se cree que le ocurrió a la estrella que estamos estudiando unos 10 mil años antes de la explosión.

Esta teoría que acabamos de explicar tiene a su favor unas observaciones realizadas por el Hubble Space Telescope. Alrededor de la supernova ha encontrado un anillo ligero visible desde la Tierra, un anillo de radio de un tercio de un año de luz. Se cree que el anillo está formado por el viento fraccionario que da a las estrellas. En estado de supergigante este viento es más rápido en los polos que en el ecuador. En consecuencia, crea una estructura de materia en forma de reloj de arena. Cuando la estrella vuelve a la situación del gigante azul, el viento también cambia, haciéndolo más rápido y rápido. Cuando este viento encuentra la cintura del reloj de arena de mayor densidad, comprime más formando el anillo.

En el siguiente número analizaremos otros problemas de interés en torno al SN1987.

EFEMÉRIDES DE JULIO SOL: el 22 de julio, a las 14 h 8 min, el Sol entra en la constelación de Leo. LUNA CUARTO CRECIENTE LUNA LLENA CUARTO MENGUANTE LUNA NUEVA díahora 721h 43 min 1419 h 6m 222222h 12min 2919h 35min PLANETAS MERCURIO: a pesar de su elongación máxima el día 6, es difícil de ver porque oscurece tarde. No es posible su observación en la segunda mitad del mes, ya que se acerca a la conjunción. VENUS: En julio su elongación todavía es muy pequeña para poder verlo. MARTITZ: su huerta es cada vez más temprana. Aparece poco después de la medianoche (UT) para final de mes. JÚPITER: todavía podremos verlo después de haber oscurecido pero en poco tiempo. Se oculta antes de que se oscurezca totalmente para final de mes. SATURNO: es el planeta que mejor podremos ver durante el verano. En julio, a la misma hora que el Sol desaparece, Saturno aparece por el este, siendo visible durante toda la noche.

EFEMÉRIDES DE AGOSTO SOL: el día 22 a las 21h 10min entra en Virgo. LUNA CUARTO CRECIENTE LUNA LLENA CUARTO MENGUANTE LUNA NUEVA díahora 510 h 58 min. 1310 h 27 min 2110h 1min 2824 h 42 min PLANETAS MERCURIO: En conjunción inferior el 2 de agosto. Por lo que será invisible hasta la segunda mitad del mes. Entonces podremos verlo a la mañana. VENUS: este mes empezará a verse al anochecer, pero todavía en muy poco tiempo. El día 23 se encuentra junto a Júpiter (a 17”). MARTITZ: a partir de los primeros días del mes comienza a salir antes de la medianoche (UT) ganando altura durante la noche. JÚPITER: cada vez es más difícil de ver porque su elongación es cada vez menor. SATURNO: en agosto cuando el Sol se esconde en el cielo, gana altura a lo largo de la noche y se encuentra en el punto más alto (UT) en las mejores condiciones de visibilidad.