La supernova del siglo XII ha empezado a generar vientos estelares. ¿De qué se trata este fenómeno?

Una esquiva explosión estelar descrita en registros que datan de 1181 ha sido recreada con un nuevo modelo informático y muestra que puede haber comenzado recientemente a generar vientos estelares.

Dos estrellas enanas blancas colisionaron, creando una “estrella invitada” temporal, ahora denominada supernova (SN) 1181, que quedó registrada en documentos históricos en Japón y otras partes de Asia. Sin embargo, después de que la estrella se atenuara, su ubicación y estructura siguieron siendo un misterio hasta que un equipo identificó su ubicación en 2021.

Ahora, mediante modelos informáticos y análisis observacionales, los investigadores han recreado la estructura del remanente enano blanco, un fenómeno poco común, lo que explica su formación de doble choque. También descubrieron que los vientos estelares de alta velocidad pueden haber comenzado a soplar desde su superficie en los últimos 20 a 30 años.

Este hallazgo mejora nuestra comprensión de la diversidad de explosiones de supernovas y destaca los beneficios de la investigación interdisciplinaria, que combina la historia con la astronomía moderna para permitir nuevos descubrimientos sobre nuestra galaxia.

Es el año 1181 y en Japón ha comenzado recientemente la Guerra Genpei (1180-85). Esta guerra provocará un cambio en el poder político, que pasará de las familias aristocráticas al nuevo shogunato de base militar, que se establecerá en la ciudad costera de Kamakura, cerca de la actual Tokio. En el Azuma Kagami se recopiló un registro de este tumultuoso período en formato de diario. En él se relataban no solo las vidas de las personas y los acontecimientos clave (con diversa precisión), sino también otras observaciones diarias, incluida la aparición de una nueva estrella.

“Hay muchos relatos de esta estrella invitada temporal en los registros históricos de Japón, China y Corea. En su apogeo, el brillo de la estrella era comparable al de Saturno. Permaneció visible a simple vista durante unos 180 días, hasta que gradualmente se atenuó y desapareció de la vista. El remanente de la explosión de SN 1181 es ahora muy antiguo, por lo que es oscuro y difícil de encontrar”, explicó en un comunicado el autor principal Takatoshi Ko, estudiante de doctorado del Departamento de Astronomía de la Universidad de Tokio.

Se descubrió que el remanente de esta estrella invitada, denominado remanente de supernova (SNR) 1181, se creó cuando dos estrellas extremadamente densas del tamaño de la Tierra, llamadas enanas blancas, colisionaron.

Esto creó un tipo raro de supernova, llamada supernova de tipo Iax, que dejó atrás una única enana blanca brillante y de rápida rotación. Con la ayuda de observaciones sobre su posición anotadas en el documento histórico, los astrofísicos modernos finalmente localizaron su ubicación en 2021 en una nebulosa hacia la constelación de Casiopea.

Debido a su naturaleza rara y su ubicación dentro de nuestra galaxia, SNR 1181 ha sido objeto de mucha investigación observacional. Esto sugirió que SNR 1181 está formada por dos regiones de choque, una región exterior y una interior. En este nuevo estudio, el grupo de investigación analizó los últimos datos de rayos X para construir un modelo informático teórico que explicara estas observaciones y que haya recreado la estructura hasta ahora inexplicable de este remanente de supernova.

El principal desafío fue que, según la comprensión convencional, cuando dos enanas blancas colisionan de esta manera, deberían explotar y desaparecer. Sin embargo, esta fusión dejó atrás una enana blanca. Se esperaba que la enana blanca giratoria creara un viento estelar (una corriente de partículas que fluye rápidamente) inmediatamente después de su formación. Sin embargo, lo que los investigadores encontraron fue algo más.

“Si el viento hubiera comenzado a soplar inmediatamente después de la formación de SNR 1181, no podríamos reproducir el tamaño observado de la región de choque interna”, dijo Ko. “Sin embargo, al tratar el momento del inicio del viento como variable, logramos explicar con precisión todas las características observadas de SNR 1181 y desentrañar las misteriosas propiedades de este viento de alta velocidad. También pudimos rastrear simultáneamente la evolución temporal de cada región de choque, utilizando cálculos numéricos”.

El viento podría haber empezado hace 20 o 30 años

El equipo se sorprendió mucho al descubrir que, según sus cálculos, el viento podría haber comenzado a soplar hace muy poco, en los últimos 20 o 30 años. Sugieren que esto puede indicar que la enana blanca ha comenzado a arder de nuevo, posiblemente debido a que parte de la materia arrojada por la explosión observada en 1181 cayó de nuevo a su superficie, aumentando su densidad y temperatura por encima de un umbral para reiniciar la combustión.

Para validar su modelo informático, el equipo se está preparando ahora para seguir observando SNR 1181 utilizando el radiotelescopio Very Large Array (VLA) con sede en Nuevo México, y el telescopio Subaru de 8,2 metros en Hawái.

“La capacidad de determinar la edad de los restos de supernova o el brillo en el momento de su explosión a través de perspectivas arqueológicas es un activo raro e invaluable para la astronomía moderna”, dijo Ko. “Este tipo de investigación interdisciplinaria es emocionante y resalta el inmenso potencial de combinar diversos campos para descubrir nuevas dimensiones de los fenómenos astronómicos”.