Una imagen del telescopio Hubble de un remanente de supernova en la galaxia NGC7424, cuya explosión se observó hace 17 años, confirma que algunos de estos eventos surgen en sistemas de doble estrella.
«Sabemos que la mayoría de las estrellas masivas están en pares binarios», dijo Stuart Ryder del Observatorio Astronómico Australiano (AAO) en Sydney, Australia, y autor principal del nuevo estudio con observaciones del Hubble. «Muchos de estos pares binarios interactuarán y transferirán gas de una estrella a la otra cuando sus órbitas los acerquen».
El compañero de la estrella progenitora de la supernova –ubicada a 40 millones de años luz– no era un espectador inocente de la explosión. Desvió casi todo el hidrógeno del sobre estelar de la estrella condenada, la región que transporta la energía desde el núcleo de la estrella a su atmósfera. Millones de años antes de que la estrella principal se convirtiera en supernova, el robo de la compañera creó una inestabilidad en la estrella primaria, causando que rompa episódicamente un capullo y proyectiles de gas de hidrógeno antes de la catástrofe.
La supernova, llamada SN 2001ig, se clasifica como una supernova de envoltura eliminada de tipo IIb. Este tipo de supernova es inusual porque la mayoría, pero no la totalidad, del hidrógeno se ha ido antes de la explosión. Este tipo de estrella explosiva fue identificada por primera vez en 1987 por el miembro del equipo Alex Filippenko de la Universidad de California, Berkeley.
Cómo las supernovas de envolvente despojada pierden esa envoltura externa no está del todo claro. Originalmente se pensó que provenían de estrellas solitarias con vientos muy rápidos que empujaban los sobres exteriores. El problema fue que cuando los astrónomos comenzaron a buscar las estrellas primarias a partir de las cuales se generaron las supernovas, no pudieron encontrarlas en muchas supernovas desprovistas de envoltorio.
«Eso fue especialmente extraño, porque los astrónomos esperaban que fueran las estrellas progenitoras más grandes y más brillantes», explicó el miembro del equipo Ori Fox del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial en Baltimore. «Además, el gran número de supernovas con envoltura desprovista es mayor de lo previsto». Este hecho llevó a los científicos a teorizar que muchas de las estrellas primarias se encontraban en sistemas binarios de menor masa, y se dispusieron a probarlo.
Buscar un compañero binario después de una explosión de supernova no es una tarea fácil. En primer lugar, tiene que estar a una distancia relativamente cercana a la Tierra para que el Hubble vea una estrella tan débil. SN 2001ig y su acompañante se encuentran en ese límite. Dentro de ese rango de distancia, no muchas supernovas se disparan. Aún más importante, los astrónomos deben conocer la posición exacta a través de mediciones muy precisas.
En 2002, poco después de la explosión del SN 2001ig, los científicos identificaron la ubicación precisa de la supernova con el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Austral Europeo en Cerro Paranal, Chile. En 2004, continuaron con el Observatorio Gemini Sur en Cerro Pachón, Chile. Esta observación primero insinuó la presencia de un compañero binario sobreviviente.
Sabiendo las coordenadas exactas, Ryder y su equipo pudieron enfocar al Hubble en esa ubicación 12 años más tarde, cuando el resplandor de la supernova se desvaneció. Con la exquisita resolución y la capacidad ultravioleta del Hubble, pudieron encontrar y fotografiar al compañero sobreviviente, algo que solo el Hubble podía hacer.
Antes de la explosión de la supernova, la órbita de las dos estrellas alrededor de la otra tardaba aproximadamente un año. Cuando la estrella primaria explotó, tuvo mucho menos impacto en el compañero superviviente de lo que podría pensarse.
En 2014, Fox y su equipo usaron Hubble para detectar el compañero de otra supernova Tipo IIb, SN 1993J. Sin embargo, capturaron un espectro, no una imagen. El caso de SN 2001ig es la primera vez que un compañero superviviente ha sido fotografiado. «Finalmente pudimos atrapar al ladrón estelar, confirmando nuestras sospechas de que uno tenía que estar allí», dijo Filippenko.
Tal vez la mitad de todas las supernovas desprovista de envoltorio tienen compañeros; la otra mitad los pierde ea través de los vientos estelares. Ryder y su equipo tienen el objetivo final de determinar con precisión cuántas supernovas despojadas de sus envoltorios tienen compañeras.
