Supernova tipo Ia


Una supernova de tipo 1a (léase: "tipo uno-A") es un tipo de supernova que se produce en sistemas binarios (dos estrellas que se orbitan entre sí) en los que una de las estrellas es una enana blanca . La otra estrella puede ser cualquier cosa, desde una estrella gigante hasta una enana blanca aún más pequeña. [1]

Físicamente, las enanas blancas de carbono-oxígeno con una baja tasa de rotación están limitadas a menos de 1,44 masas solares ( M ). [2] [3] Más allá de esta " masa crítica ", se vuelven a encender y en algunos casos desencadenan una explosión de supernova; esta masa crítica a menudo se denomina masa de Chandrasekhar, pero es marginalmente diferente del límite absoluto de Chandrasekhar , donde la presión de degeneración de electrones no puede evitar el colapso catastrófico. Si una enana blanca aumenta gradualmente la masa de un compañero binario, o se fusiona con una segunda enana blanca, la hipótesis general es que el núcleo de una enana blanca alcanzará la temperatura de ignición para la fusión de carbono .a medida que se acerca a la masa de Chandrasekhar. A los pocos segundos del inicio de la fusión nuclear, una fracción sustancial de la materia de la enana blanca experimenta una reacción desbocada , liberando suficiente energía (1–2 × 10 44  J ) [4] para desatar la estrella en una explosión de supernova. [5]

La categoría de supernova tipo Ia produce una luminosidad máxima bastante constante debido a esta masa crítica fija en la que explotará una enana blanca. Su luminosidad máxima constante permite que estas explosiones se utilicen como velas estándar para medir la distancia a sus galaxias anfitrionas: la magnitud visual de una supernova de tipo Ia, observada desde la Tierra, indica su distancia a la Tierra.

En mayo de 2015, la NASA informó que el observatorio espacial Kepler observó KSN 2011b, una supernova de tipo Ia en proceso de explosión. Los detalles de los momentos previos a la nova pueden ayudar a los científicos a juzgar mejor la calidad de las supernovas de tipo Ia como velas estándar, lo cual es un vínculo importante en el argumento a favor de la energía oscura . [6]

En septiembre de 2021, los astrónomos informaron que el telescopio espacial Hubble había tomado tres imágenes de una supernova de tipo Ia a través de una lente gravitacional . Esta supernova apareció en tres momentos diferentes en la evolución de su brillo debido a la diferente longitud del camino de la luz en las tres imágenes; a -24, 92 y 107 días desde la luminosidad máxima. En 2037 aparecerá una cuarta imagen que permitirá observar todo el ciclo de luminosidad de la supernova. [7]

La supernova Tipo Ia es una subcategoría en el esquema de clasificación de supernova Minkowski-Zwicky, que fue ideado por el astrónomo germano-estadounidense Rudolph Minkowski y el astrónomo suizo Fritz Zwicky . [9] Hay varios medios por los que se puede formar una supernova de este tipo, pero comparten un mecanismo subyacente común. Los astrónomos teóricos creyeron durante mucho tiempo que la estrella progenitora de este tipo de supernova es una enana blanca , y se encontró evidencia empírica de esto en 2014 cuando se observó una supernova de tipo Ia en la galaxia Messier 82 . [10] Cuando una rotación lenta [2] carbonooxígenola enana blanca acumula materia de un compañero, puede exceder el límite de Chandrasekhar de aproximadamente 1,44  M , más allá del cual ya no puede soportar su peso con la presión de degeneración de electrones. [11] En ausencia de un proceso compensatorio, la enana blanca colapsaría para formar una estrella de neutrones , en un proceso no eyectivo inducido por acreción, [12] como ocurre normalmente en el caso de una enana blanca que se compone principalmente de magnesio , neón y oxígeno. [13]


En el centro de una nebulosa planetaria , Henize 2-428 , se espera que dos estrellas enanas blancas de una masa solar cada una se fusionen y creen una supernova de tipo Ia que destruirá a ambas en unos 700 millones de años (impresión artística).
Espectro de SN 1998aq , una supernova de tipo Ia, un día después del máximo de luz en la banda B [8]
G299 Remanente de supernova tipo Ia .
Un disco de acreción se forma alrededor de un cuerpo compacto (como una enana blanca) que extrae gas de una estrella gigante compañera. imagen de la NASA
Simulación por supercomputadora de la fase de explosión del modelo de deflagración a detonación de la formación de supernovas.
Remanente de supernova N103B tomado por el Telescopio Espacial Hubble. [38]
Este gráfico de luminosidad (relativa al Sol, L 0 ) frente al tiempo muestra la curva de luz característica de una supernova de Tipo Ia. El pico se debe principalmente a la descomposición del níquel (Ni), mientras que la etapa posterior está alimentada por cobalto (Co).
Curva de luz para tipo Ia SN 2018gv
El remanente de supernova SNR 0454-67.2 es probablemente el resultado de una explosión de supernova de tipo Ia. [56]