“Sabemos que las fuentes individuales de rayos X pueden cambiar drásticamente, pero encontrar que tantos restos de supernova están haciendo esto realmente nos sorprendió”, dijo Andrea Prestwich, astrónoma de la Universidad Católica de América y coautora del estudio publicado en The Astrophysical Journal .
Esta alta proporción —aproximadamente 11 de 22— es lo que hace que el hallazgo sea tan disruptivo. No se trata de un único objeto extraño que rompe las reglas, sino de un comportamiento generalizado que obliga a reexaminar el modelo evolutivo estándar para los restos estelares .
El equipo identificó dos mecanismos principales, y potencialmente concurrentes, para explicar el errático parpadeo en rayos X .
La explicación preferida es que muchos de estos restos de supernova albergan un superviviente. La mayoría de las estrellas masivas existen en sistemas binarios. Cuando la estrella más masiva explota como supernova, puede dejar atrás un agujero negro o una estrella de neutrones. Si la estrella compañera sobrevive al cataclismo, puede quedar atrapada en una órbita cerrada alrededor del nuevo objeto compacto. La intensa gravedad del agujero negro o la estrella de neutrones comienza entonces a arrancar material de la superficie de la compañera. Este proceso, conocido como acreción, calienta el gas que cae a millones de grados, produciendo potentes y variables emisiones de rayos X que dependen por completo de la tasa de acreción .
Un escenario alternativo invierte el origen del material. En lugar de robar gas de una compañera, el objeto compacto central podría estar “reciclando” sus propios escombros. El astrónomo Roy Kilgard, coautor del estudio, describió la posibilidad como restos de la explosión que vuelven a caer sobre el mismo objeto que la supernova creó . Esta “acreción por retroceso” también podría producir el brillo y la atenuación observados a medida que el material recapturado por el agujero negro o la estrella de neutrones se calienta a temperaturas que emiten rayos X.
Al menos un remanente en la muestra, SN 1957D, tiene una explicación más simple. Observada por primera vez hace casi 70 años, su brillo en rayos X probablemente se debe a que sus eyecciones de alta velocidad están chocando contra el material interestelar circundante, convirtiendo la energía cinética en calor .
Este fenómeno de variabilidad a largo plazo en remanentes podría no ser exclusivo de M83. Las primeras observaciones de seguimiento de la Galaxia del Remolino (M51) han revelado una población similar de remanentes variables, lo que sugiere que este comportamiento podría ser una característica común, y previamente pasada por alto, de las galaxias con formación estelar .
En una investigación independiente, un equipo diferente de astrónomos apuntó tanto el Chandra como el satélite XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea (ESA) hacia el turbulento centro de nuestra propia galaxia. Su objetivo era Sagitario C (Sgr C), una densa región de formación estelar ubicada a solo 26.000 años luz de la Tierra —cosmológicamente hablando, justo al lado del agujero negro supermasivo Sagitario A*— .
Dentro de Sgr C, identificaron una distintiva “mancha” de emisión de rayos X ubicada dentro de una burbuja más grande de hidrógeno ionizado que rodea a una estrella joven y masiva . Si se confirma como un resto de supernova, sería uno de los objetos de este tipo más cercanos jamás encontrados al agujero negro central de la Vía Láctea . Los datos indican que el material estelar expulsado se está expandiendo a una velocidad de aproximadamente 3,2 millones de kilómetros por hora (dos millones de millas por hora) y que la explosión original ocurrió hace solo unos 1.700 años . En términos astronómicos, es una explosión apenas en su adolescencia.
El descubrimiento fue posible al combinar la visión de rayos X de alta resolución de Chandra y XMM-Newton con datos de radio complementarios del conjunto de telescopios MeerKAT en Sudáfrica y datos ópticos del sondeo Pan-STARRS . El hallazgo ofrece una oportunidad única para estudiar el ciclo de vida de las estrellas en el entorno más extremo de la galaxia.
“Sabemos que las fuentes individuales de rayos X pueden cambiar drásticamente, pero encontrar que tantos restos de supernova están haciendo esto realmente nos sorprendió”, dijo Andrea Prestwich, astrónoma de la Universidad Católica de América y coautora del estudio publicado en The Astrophysical Journal .
Esta alta proporción —aproximadamente 11 de 22— es lo que hace que el hallazgo sea tan disruptivo. No se trata de un único objeto extraño que rompe las reglas, sino de un comportamiento generalizado que obliga a reexaminar el modelo evolutivo estándar para los restos estelares .
El equipo identificó dos mecanismos principales, y potencialmente concurrentes, para explicar el errático parpadeo en rayos X .
La explicación preferida es que muchos de estos restos de supernova albergan un superviviente. La mayoría de las estrellas masivas existen en sistemas binarios. Cuando la estrella más masiva explota como supernova, puede dejar atrás un agujero negro o una estrella de neutrones. Si la estrella compañera sobrevive al cataclismo, puede quedar atrapada en una órbita cerrada alrededor del nuevo objeto compacto. La intensa gravedad del agujero negro o la estrella de neutrones comienza entonces a arrancar material de la superficie de la compañera. Este proceso, conocido como acreción, calienta el gas que cae a millones de grados, produciendo potentes y variables emisiones de rayos X que dependen por completo de la tasa de acreción .
Un escenario alternativo invierte el origen del material. En lugar de robar gas de una compañera, el objeto compacto central podría estar “reciclando” sus propios escombros. El astrónomo Roy Kilgard, coautor del estudio, describió la posibilidad como restos de la explosión que vuelven a caer sobre el mismo objeto que la supernova creó . Esta “acreción por retroceso” también podría producir el brillo y la atenuación observados a medida que el material recapturado por el agujero negro o la estrella de neutrones se calienta a temperaturas que emiten rayos X.
Al menos un remanente en la muestra, SN 1957D, tiene una explicación más simple. Observada por primera vez hace casi 70 años, su brillo en rayos X probablemente se debe a que sus eyecciones de alta velocidad están chocando contra el material interestelar circundante, convirtiendo la energía cinética en calor .
Este fenómeno de variabilidad a largo plazo en remanentes podría no ser exclusivo de M83. Las primeras observaciones de seguimiento de la Galaxia del Remolino (M51) han revelado una población similar de remanentes variables, lo que sugiere que este comportamiento podría ser una característica común, y previamente pasada por alto, de las galaxias con formación estelar .
En una investigación independiente, un equipo diferente de astrónomos apuntó tanto el Chandra como el satélite XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea (ESA) hacia el turbulento centro de nuestra propia galaxia. Su objetivo era Sagitario C (Sgr C), una densa región de formación estelar ubicada a solo 26.000 años luz de la Tierra —cosmológicamente hablando, justo al lado del agujero negro supermasivo Sagitario A*— .
Dentro de Sgr C, identificaron una distintiva “mancha” de emisión de rayos X ubicada dentro de una burbuja más grande de hidrógeno ionizado que rodea a una estrella joven y masiva . Si se confirma como un resto de supernova, sería uno de los objetos de este tipo más cercanos jamás encontrados al agujero negro central de la Vía Láctea . Los datos indican que el material estelar expulsado se está expandiendo a una velocidad de aproximadamente 3,2 millones de kilómetros por hora (dos millones de millas por hora) y que la explosión original ocurrió hace solo unos 1.700 años . En términos astronómicos, es una explosión apenas en su adolescencia.
El descubrimiento fue posible al combinar la visión de rayos X de alta resolución de Chandra y XMM-Newton con datos de radio complementarios del conjunto de telescopios MeerKAT en Sudáfrica y datos ópticos del sondeo Pan-STARRS . El hallazgo ofrece una oportunidad única para estudiar el ciclo de vida de las estrellas en el entorno más extremo de la galaxia.