Nuevos descubrimientos de la supernova SN2023ixf en M101
Los investigadores están estudiando la supernova cercana SN2023ixf para aprender sobre explosiones estelares.
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Las Supernovas son explosiones enormes que ocurren cuando las estrellas llegan al final de su vida. Son importantes por muchas razones, como la creación de elementos que forman el polvo y el gas en las galaxias e incluso en nuestro propio Sistema Solar. Saber qué estrellas se convertirán en supernovas ayuda a los científicos a entender estos eventos fascinantes.
Recientemente, se descubrió la Supernova SN2023ixf, que está en una galaxia cercana llamada M101. Usaron imágenes del Telescopio Espacial Hubble para estudiarla. Dado que SN2023ixf es una de las supernovas más cercanas encontradas, a solo 6.4 millones de años luz, le da a los investigadores una oportunidad única para aprender más sobre qué estrellas se convierten en supernovas.
La Búsqueda de Progenitores
La búsqueda de las estrellas que explotan como supernovas no es nueva. Hace casi 50 años, una científica llamada Beatrice Tinsley planteó la pregunta de qué estrellas se convierten en supernovas. Desde entonces, se han publicado miles de artículos de investigación. A pesar de este progreso, todavía hay muchos tipos de supernovas cuya causa exacta los científicos no pueden determinar.
Hasta la fecha, los científicos han identificado unas 30 estrellas que probablemente se convirtieron en supernovas de tipo II. Algunos ejemplos incluyen SN1961V y SN1987A, que fueron detectados a través de varios métodos. La mayoría de las detecciones exitosas se han realizado dentro de 30 millones de parsecs (una unidad de distancia usada en astronomía). Sin embargo, con SN2023ixf a solo 6.4 millones de parsecs, se destaca como un objetivo ideal para más investigaciones.
El Descubrimiento de SN2023ixf
El descubrimiento de SN2023ixf se hizo el 19 de mayo de 2023, por un astrónomo aficionado. Poco después de su descubrimiento, se clasificó como una supernova de tipo II. Desde entonces, los científicos han lanzado estudios extensivos a diferentes longitudes de onda, incluyendo rayos X y observaciones ópticas, para entenderla mejor.
La Importancia de la Imágenes Pre-Explosión
En la búsqueda por identificar la Estrella progenitora, los investigadores compararon la posición de la supernova con imágenes antiguas tomadas por Hubble. Al alinear las imágenes de diferentes filtros, pudieron localizar la supernova con más precisión. Observaron que una luz roja y cierto brillo estaban relacionados con una estrella que encaja en el perfil de un supergigante rojo.
Analizando el Sitio de la Supernova
Para analizar el sitio de la supernova, los científicos recopilaron datos de imágenes anteriores de Hubble como parte de una encuesta centrada en Estrellas Masivas en M101. Usaron filtros específicos para capturar diferentes longitudes de onda de luz, lo que les ayudó a entender las propiedades de la región que rodea la supernova.
Se aplicaron técnicas de reducción de datos para mejorar la claridad de las imágenes. Los investigadores también utilizaron puntos de referencia de otras estrellas cercanas para confirmar la posición de la supernova. La posición exacta de SN2023ixf fue crucial para determinar cualquier estrella progenitora que pudiera haber existido antes de la explosión.
Encontrando Progenitores Potenciales
Al examinar la imagen F814W tomada antes de la explosión, los investigadores notaron una fuente cerca de la ubicación de la supernova. Esta fuente tenía un perfil inusual y asimétrico, sugiriendo que podría ser dos estrellas juntas, en lugar de solo una. Esto es significativo, ya que a menudo se pueden ocultar múltiples estrellas en tales observaciones.
Desafortunadamente, las otras imágenes tomadas con diferentes filtros, como F435W y F555W, no mostraron signos claros de una estrella progenitora. La única detección vino de la imagen F814W, donde se encontró el potencial progenitor dentro del límite de error posicional de la supernova.
Estimando la Masa del Progenitor
Para determinar la masa de la estrella progenitora, los investigadores modelaron sus características usando las pistas evolutivas estelares existentes. Estos modelos sugieren que la estrella progenitora probablemente tiene entre 8 y 10 masas solares, asumiendo la presencia de una cantidad sustancial de polvo en la región. Esta estimación se alinea con lo que generalmente se espera para los supergigantes rojos.
La presencia de polvo complica la situación, ya que puede afectar las mediciones de brillo de la estrella. Por lo tanto, el equipo revisó varios datos para intentar tener en cuenta este polvo al estimar la masa de la estrella. A pesar de las complejidades, el análisis apunta a que la estrella es relativamente masiva, contribuyendo significativamente a la explosión de la supernova.
El Papel de las Supernovas en el Universo
Las supernovas son vitales para el cosmos. Crean elementos pesados, impactan la evolución de las galaxias y pueden influir en fenómenos como los rayos cósmicos y los vientos galácticos. Debido a que son brillantes y sirven como marcadores de distancia para los astrónomos, entender las supernovas también arroja luz sobre la energía oscura y la expansión del universo.
El estudio de las supernovas ayuda a ensamblar las últimas etapas de la evolución estelar, lo cual es esencial para diferentes campos en astrofísica. Esto plantea preguntas más profundas sobre el ciclo de vida de las estrellas y su destino final.
Avanzando con la Investigación
A medida que los investigadores continúan recopilando más datos sobre SN2023ixf, planean realizar más imágenes para confirmar sus hallazgos. Las imágenes post-explosión con Hubble ayudarán a observar posibles cambios en el sitio de la supernova y pueden ayudar a confirmar la identificación de la estrella progenitora.
Combinar modelos y análisis de curvas de luz también será importante para evaluar la naturaleza del progenitor. La investigación en torno a SN2023ixf destaca la importancia de la colaboración y el uso de tecnologías avanzadas para recopilar y analizar datos astronómicos.
Conclusión
El estudio de la supernova SN2023ixf ofrece un vistazo emocionante a la vida de las estrellas y sus muertes explosivas. Enfatiza las intrincadas relaciones entre las estrellas y los entornos que habitan. A medida que esta investigación avanza, sin duda contribuirá a nuestra creciente comprensión del universo y el papel clave que las supernovas desempeñan en su formación.
Los esfuerzos para precisar las características exactas de la estrella progenitora siguen siendo vitales. Cada nueva pieza de información obtenida del estudio de las supernovas no solo responde preguntas antiguas, sino que también abre la puerta a aún más misterios en el cosmos.
Título: Possible detection of the progenitor of the Type II supernova SN2023ixf
Resumen: Stellar evolution theory predicts multiple pathways to the explosive deaths of stars as supernovae. Locating and characterizing the progenitors of well-studied supernovae is important to constrain the theory, and to justify and design future surveys to improve on progenitor detections. Here we report the serendipitous pre-explosion imaging, by the {\it Hubble Space Telescope}, of SN2023ixf, one of the nearest extragalactic supernovae ever discovered, in the galaxy M101. The extremely red color and absolute magnitude M(F814W)=-5.11(+0.65/-0.47)mag suggest that the progenitor was a red supergiant. Comparison with stellar evolutionary isochrones suggests it is within the relatively low initial mass range of ~8-10Msun and that there is likely a lot of dust present at the supernova site.
Autores: Joanne L. Pledger, Michael M. Shara
Última actualización: 2023-06-20 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2305.14447
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2305.14447
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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