Detectan una explosión cósmica 570.000 millones de veces más luminosa que el Sol

• Es una explosión el doble de luminosa que el anterior récord de una supernova
• Equivale a 20 veces la producción de todas las estrellas de la Vía Láctea
• Sería un caso de "supernova superluminosa", un fenómeno de origen desconocido

Imagen de la explosión de una supernova.

Astrónomos han sido testigos de una explosión cósmica alrededor de 200 veces más potente que una supernova típica -eventos que ya se clasifican entre los estallidos más poderosos del universo- y más de dos veces más luminosa que el anterior récord de una supernova.

En su momento de mayor intensidad, la explosión, llamada ASASSN-15lh, brilló con 570.000 millones de veces la luminosidad del Sol. Si esa estadística no impresiona, hay que tener en cuenta que este nivel de luminosidad es aproximadamente 20 veces toda la producción de los 100.000 millones de estrellas que comprenden nuestra galaxia, la Vía Láctea.

La explosión sin precedentes se piensa que es un ejemplo importante de una "supernova superluminosa", una recientemente descubierta sumamente rara variedad de explosión desatada por ciertas estrellas cuando mueren. Sin embargo, los científicos están francamente perdidos con respecto a qué tipo de estrellas y escenarios estelares podrían ser responsables de estas extremas supernovas.

Como se describe en un nuevo estudio publicado en la revista Science, ASASSN-15lh está entre las supernovas superluminosa más cercanas jamás vista, en torno a 3.800 millones de años luz de distancia. Dado su extraordinario brillo y cercanía, ASASSN-15lh podría ofrecer pistas clave a la hora de descubrir los secretos de esta clase desconcertante de detonaciones celestes.

La supernova más potente jamás descubierta

"ASASSN-15lh es la supernova más potente descubierta en la historia humana", afirma el autor principal del estudio Subo Dong, astrónomo y profesor investigador en el Instituto Kavli de Astronomía y Astrofísica (KIAA, por sus siglas en inglés) en la Universidad de Pekín, China. "El mecanismo y la fuente de energía de la explosión siguen siendo un misterio porque todas las teorías conocidas encuentran graves desafíos para explicar la inmensa cantidad de energía que ASASSN-15lh ha irradiado", añade.

ASASSN-15lh se vislumbró por primera vez en junio 2015 por los telescopios gemelos con lentes de diámetro de 14 centímetros en el Cerro Tololo, en Chile, que lideró la 'All Skay Automated Survey for SuperNovae' (ASAS-SN), una colaboración internacional con sede en la Universidad Estatal de Ohio, Estados Unidos; de donde procede el apodo de ASASSN-15lh. Estos dos pequeños telescopios barren el cielo para detectar objetos que aparecen de repente, como ASASSN-15lh, que son intrínsecamente muy brillantes, pero están demasiado lejos para que los observadores humanos se den cuenta.

"ASAS-SN es el primer proyecto astronómico en la historia para escanear con frecuencia todo el cielo óptico para los transeúntes ópticos", explica Krzysztof Stanek, profesor de Astronomía en la Universidad Estatal de Ohio y co-investigador principal de ASAS-SN. "Cada vez que en la ciencia nos abre un nuevo espacio de descubrimiento, deben seguirse los emocionantes hallazgos. El truco es no perderlos", agrega.

Siguiendo el rastro de la gran explosión

Dong y sus colegas de inmediato comunicaron su avistamiento de ASASSN-15lh para reunir la mayor cantidad de datos posible. Múltiples telescopios en tierra mucho más grandes en todo el mundo, así como el satélite Swift de la NASA, han participado en una intensa campaña de observación que continúa hasta nuestros días.

Sólo en los primeros cuatro meses después de que explosionara, ASASSN-15lh emitía tanta energía radiante que llevaría a nuestro Sol en su estado actual más de 90.000 millones de años igualar sus emisiones. Mediante el examen de este resplandor brillante que fue poco a poco desapareciendo, los astrónomos han recogido algunas pistas básicas sobre el origen de ASASSN-15lh.

Utilizando el telescopio de 2,5 metros de Pont en Chile, los colegas de Dong Ben Shappee y Nidia Morrell, de los Observatorios Carnegie en Estados Unidos, tomaron el primer espectro de ASASSN-15lh para identificar las firmas de los elementos químicos esparcidos por la explosión. Este espectro desconcertó a los miembros del equipo, ya que no se parecía a ninguno de los espectros de las cerca de 200 supernovas que el proyecto había descubierto hasta la fecha.

Cierta similitud con una supernova de 2010

Inspirado por las sugerencias de José Prieto, en la Universidad Diego Portales y el Instituto Milenio de Astrofísica, en Chile y Stanek, Dong se dio cuenta de que ASASSN-15lh podría de hecho ser una supernova superluminosa. Dong encontró una coincidencia espectral cerca de ASASSN-15lh en una supernova superluminosa de 2010 y si de hecho eran de una clase, entonces la distancia a ASASSN-15lh se confirmaría con observaciones adicionales.

Pasaron casi diez días hasta que otros tres telescopios, obstaculizados por el mal tiempo y por contratiempos con los instrumentos, intentaron recopilar estos espectros necesario. Finalmente, el telescopio de 10 metros de Sudáfrica Large Telescope (SALT, por sus siglas en inglés) confirmó las observaciones de firmas elementales que verifican la distancia a ASASSN-15lh y su potencia extrema.

"Al ver las firmas espectrales con SALT y darme cuenta de que habíamos descubierto una supernova más potente todavía, estuve demasiado emocionado para dormir el resto de la noche", relata Dong, que recibió los resultados de SALT a las dps de la madrugada en Beijing el 1 de julio de 2015.

Las observaciones en curso han puesto de manifiesto, además, que ASASSN-15lh tiene ciertas características consistentes con supernovas superluminosas "pobres en hidrógeno" (Tipo I), que son uno de los dos tipos principales de estas explosiones épicas que se llaman así por su falta de firmas del elemento químico de hidrógeno en sus espectros. ASASSN-15lh ha mostrado igualmente una tasa decreciente de temperatura y una expansión de radio similar a algún tipo previamente descubierto de supernova superluminosa.

Además de su potencia bruta, ASASSN-15lh se distingue en otras cuestiones. Es más caliente y no sólo más brillante que su pariente supernova similar más cercana. La galaxia que es su hogar tampoco tiene precedentes. Las supernovas superluminosas Tipo I vistas hasta la fecha estallaron en galaxias tenues más pequeños en tamaño y que producían en masa estrellas mucho más rápido que la Vía Láctea.

A la búsqueda de detalles sobre su galaxia

Al darse cuenta de este patrón, los astrónomos esperaban que este tipo específico de entorno galáctico tuviera algo que ver con las supernovas superluminosa, bien en la creación de estrellas exóticas que ellos engendran o en el apagado de estas estrellas. Sin embargo, excepcionalmente, la galaxia de ASASSN-15lh parece aún más grande y más brillante que la Vía Láctea, pero, por otro lado, ASASSN-15lh podría residir en una pequeña y débil galaxia vecina todavía invisible de su presunta gran casa galáctica.

Para aclarar dónde se encuentra exactamente ASASSN-15lh, así como muchos otros misterios respecto a esta supernova y su clase hiper-cinética, el equipo de investigación dedicará mucho tiempo de este año en el telescopio espacial Hubble.

Con Hubble, Dong y sus olegas obtendrán puntos de vista más detallados hasta ahora de las secuelas de la impresionante explosión de ASASSN-15lh, de forma que deberían salir a la luz datos importantes sobre la verdadera fuente de su fuerza.