Solíamos pensar que sabíamos cómo funcionaban las supernovas. Las estrellas masivas explotan. Dejan atrás estrellas de neutrones o agujeros negros. Por lo general, las estrellas más grandes están en pares: sistemas binarios unidos por la gravedad.
Entonces, ¿por qué nunca habíamos visto nacer dos supernovas a partir de un único sistema binario?
No es que no sucedieran. Simplemente se estaban escondiendo. Específicamente, estaban escondidos a plena vista dentro de la Nebulosa de las Medusas.
Encontrando la segunda supernova invisible en IC 443
El verdadero nombre de la Nebulosa de las Medusas es IC 443. Es uno de los restos de supernova más famosos de nuestra galaxia. Brilla intensamente en los rayos X. Durante décadas, ese brillo fue un problema. Ocultó todo lo demás a su alrededor.
Había otro resto cerca. Fue débil. Lo llamamos G189.6+3. Se demoró en los datos pero se negó a confirmarlo.
Los astrónomos buscan restos de supernovas encontrando ondas de choque. Estas son las ondas que quedan cuando el núcleo de una estrella implosiona y hace pedazos el resto de sí mismo. Por lo general, esto se ve en señales de radio o en rayos X.
En 2023, un equipo utilizó el telescopio eROSITA. Es un telescopio de rayos X lanzado en 2018 (en funcionamiento desde 2019). Encontraron una capa de plasma calentada a más de ocho millones de grados Celsius.
Eso sonó como una segunda supernova. Pero faltaba la señal de radio. O mejor dicho, no coincidía con todo el caparazón. Fue ambiguo. No es una prueba irrefutable. Sólo una sombra.
Cómo los rayos gamma revelaron la doble explosión
El gran avance se produjo al mirar más arriba en la escala energética.
Miltiadis Michailidis, astrónomo de Stanford, dirigió un equipo que utilizó datos del telescopio espacial Fermi de rayos gamma de la NASA. Hurgaron en 16 años de archivos. No buscaban ondas de radio. Buscaban rayos gamma.
Encontraron un brillo. Trazó perfectamente el caparazón de rayos X.
Esto demostró que G189.6 no era sólo una extraña nube de gas. Era un remanente de supernova.
Pero hubo un giro.
La parte norte de este nuevo remanente tenía un aspecto diferente. Emitió un tipo diferente de señal de rayos gamma. La mayor parte de G189.6 se encontraba en un espacio vacío. Su brillo procedía de electrones acelerados por la onda de choque.
La parte norte chocó contra un muro. En concreto, la región S249 H II, una densa nube de hidrógeno ionizado. Aquí se aceleraron los protones, no sólo los electrones. Esta interacción específica crea una firma distintiva de rayos gamma.
Aquí está el truco: ya se sabía que la nube S249 estaba interactuando con Jellyfish Nebica (IC 443).
Esto significaba que G189.6 e IC 443 no sólo estaban visualmente cerca en el cielo. Eran vecinos físicos. Ocupaban el mismo volumen de espacio.
Por qué es importante el descubrimiento de esta supernova binaria
¿Por qué nos importan dos estrellas muertas una al lado de la otra?
Resuelve un antiguo enigma teórico.
Las estrellas en sistemas binarios evolucionan juntas. Cuando la primera estrella, más pesada, explota como supernova, la onda expansiva golpea a su compañera. Lo saca de órbita. La estrella compañera se va volando.
Más tarde, esa estrella compañera también explota.
Si el tiempo entre las dos explosiones es lo suficientemente corto, obtendrás dos restos que parecen estar interactuando.
Las simulaciones por computadora confirmaron esta secuencia. Las dos estrellas comenzaron como pareja. El primero explotó. El segundo salió volando. Viajó lo suficientemente lejos como para mantener sus restos separados del primero, pero lo suficientemente cerca como para que podamos ver la conexión.
Las explosiones ocurrieron con unos pocos miles o decenas de miles de años de diferencia entre sí. Eso es un abrir y cerrar de ojos en tiempo astronómico.
Esto nos permite medir algo que antes no podíamos: la propagación de energía.
Ahora podemos calcular exactamente cómo viajó la energía de la primera supernova a través del espacio. Podemos ver cómo impulsó la materia. Podemos rastrear metralla estelar moviéndose en la oscuridad.
Qué significa esto para comprender el universo primitivo
No se trata sólo de un par de estrellas extrañas.
Valida nuestros modelos de evolución de estrellas binarias. Como dice Michailidis, teníamos teorías. Ahora tenemos evidencia física para compararlos.
Más importante aún, estos sistemas podrían informarnos sobre el universo primitivo.
Al principio, el cosmos era más pequeño. Estaba repleto de estrellas masivas y de vida corta que interactuaban constantemente. Los binarios eran comunes. Explotaban con frecuencia.
Estudiar IC 443 y G189.6 es como mirar una reliquia de esa época violenta.
Estamos empezando a comprender cómo se forman las estrellas y las galaxias observando cómo mueren.
El equipo ya está planeando buscar más. Si encuentran otros, podemos refinar nuestras predicciones. Podemos mapear cómo evolucionan estos sistemas en la Vía Láctea y más allá.
Hasta entonces, la Nebulosa de las Medusas tiene una gemela. Y ha estado esperando los datos todo el tiempo.
¿Tenemos suficientes datos de rayos gamma para encontrarlos a todos? Quizás todavía no. Pero el próximo ya está ahí.
