Científicos encuentran un comportamiento inesperado en restos de supernovas de una galaxia cercana
Los restos de una supernova suelen ser estructuras relativamente tranquilas. Después de la explosión de una estrella masiva, el material expulsado se expande durante siglos y su emisión en rayos X cambia lentamente. Sin embargo, un estudio publicado en The Astrophysical Journal encontró que numerosos remanentes de supernova en la galaxia M83 presentan variaciones de brillo mucho más intensas de lo previsto.
La investigación fue liderada por Andrea H. Prestwich, de la Universidad Católica de América y del Centro Goddard de la NASA, y analizó observaciones obtenidas por el observatorio espacial Chandra durante un periodo de 14 años. Los resultados también fueron presentados en una reunión de la American Astronomical Society.
La galaxia M83, conocida como la Galaxia Molinillo Austral, se encuentra a unos 15 millones de años luz de la Tierra y destaca por su intensa formación estelar. Esa actividad ha producido una gran población de remanentes de supernova, lo que la convierte en un laboratorio natural para estudiar la evolución de estos objetos.
Los investigadores examinaron 43 fuentes de rayos X asociadas con remanentes de supernova. De ellas, 22 mostraron evidencias sólidas de variabilidad. Es decir, aproximadamente la mitad experimentó aumentos o disminuciones significativas de brillo entre las distintas observaciones realizadas entre 2000 y 2014.
El hallazgo sorprendió al equipo porque los remanentes de supernova con más de 100 años de antigüedad suelen evolucionar de manera gradual y no presentan cambios drásticos en escalas de tiempo de una década.
Uno de los objetos estudiados corresponde a SN 1957D, una supernova observada por primera vez hace casi 70 años. En este caso, las variaciones pueden explicarse porque el material expulsado por la explosión está chocando con gas y polvo presente alrededor del lugar donde ocurrió el estallido. Sin embargo, esa explicación no parece aplicarse al resto de la muestra.
Para comprender qué ocurre, los investigadores exploraron varias posibilidades. La principal apunta a la existencia de sistemas binarios en los que una estrella sobrevivió a la explosión de su compañera. Tras la supernova, el objeto que quedó atrás —un agujero negro o una estrella de neutrones— continuaría orbitando junto a la estrella superviviente y comenzaría a atraer material desde su superficie.
Ese material formaría un disco extremadamente caliente alrededor del objeto compacto y produciría emisiones variables de rayos X. Los autores encontraron que muchas de las fuentes variables se localizan en regiones con abundancia de estrellas masivas, una característica compatible con este escenario. Además, las propiedades observadas coinciden con las esperadas para sistemas binarios de rayos X de alta masa alimentados por agujeros negros o estrellas de neutrones.
Otra posibilidad es que parte del material expulsado durante la explosión no lograra escapar completamente y regresara hacia el objeto compacto formado por la supernova. Este fenómeno, conocido como acreción por retorno, también podría generar emisiones variables de rayos X. No obstante, los autores señalan que aún faltan modelos teóricos capaces de explicar cómo este proceso podría mantenerse activo durante cientos o miles de años.
Los datos actuales no permiten determinar cuál de las explicaciones es la correcta. Sin embargo, el estudio concluye que las fuentes alimentadas por acreción podrían ser mucho más comunes en remanentes de supernova de lo que se pensaba hasta ahora. Los investigadores consideran que futuras observaciones de alta resolución serán necesarias para esclarecer el origen de estos objetos.