La NASA destacó el peligro que este fenómeno representaría para la Tierra, aunque por fortuna, no contamos con ninguna lo suficientemente cerca para causar daños en un futuro.

Las supernovas son uno de los fenómenos astronómicos más hermosos pero que también representan el fin de una estrella, en cierta forma es como una oruga que se transforma en mariposa; pero como Beau Taplin dijo sobre los atardeceres, las supernovas son otra “prueba de que los finales también pueden ser hermosos”.

Un gran peligro para la Tierra

Esta semana, se volvió noticia que la NASA aseguró que estas representan una gran amenazada para la Tierra, ya que sus rayos X pueden afectar a planetas que se encuentren hasta 100 o 160 años luz de distancia al momento de producirse.

Estos rayos surgen por la onda expansiva de la explosión y viajan por mucho tiempo, por lo que, si llegaran a planetas propicios para la vida, como es el nuestro, podrían desencadenar eventos de extinción.

La administración espacial estadounidense investigó las emisiones de los rayos de 31 supernovas, al igual que sus secuelas, principalmente desde el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, las misiones Swift y NuSTAR, y XMM-Newton de la ESA; tras lo que se publicó un estudio en la revista Astrophysical Journal.

“Si un torrente de rayos X barre un planeta cercano, la radiación alteraría severamente la química atmosférica del planeta. Para un planeta similar a la Tierra, este proceso podría acabar con una parte significativa del ozono, que en última instancia protege la vida de la peligrosa radiación ultravioleta de su estrella anfitriona”, explicó al respecto Ian Brunton de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, coautor del trabajo.

Sin embargo, si bien hoy no existen peligrosas estrellas candidatas a supernovas, el descubrimiento puede ser relevante para eventos de extinción pasados u ofrecer pistas sobre estos asuntos ya que, aunque nuestro sistema solar se encuentra seguro de estas amenazas, no todos los de la Vía Láctea lo están; por lo tanto, los astrofísicos continúan realizando nuevas observaciones sobre su interacción con el entorno tras un tiempo de exposición.

¿Qué le sucedería a nuestro planeta si se encontrara cerca de una Supernova?

En el caso hipotético de que la Tierra se encontrara cerca de una supernova de alta energía, produciría el fin de gran cantidad de organismos, principalmente marinos en la base de la cadena alimenticia, lo cual llevaría a un evento de extinción.

Además, con los años la exposición a estos rayos X y el impacto de la radiación ultravioleta de nuestro Sol por la pérdida de gran parte de la capa de ozono que habrían generado, produciría dióxido de nitrógeno que crearía una neblina marrón en la atmósfera y la pérdida del color verde de la naturaleza viva.

¿Qué es una supernova exactamente?

De acuerdo con la NASA, es la mayor explosión que los seres humanos han podido ver, pues son uno de los pocos eventos astronómicos que muestran variaciones en escales de tiempo humanas, y cuyo brillo puede llegar a observarse por meses o años en nuestro cielo, a simple vista o con telescopios.

De esta forma, son uno de los mejores indicadores de distancia extra galácticos porque nos permiten conocer el ritmo de expansión del universo, identificar sus componentes y explorar su evolución debido a que, al expandirse a grandes velocidades, miles y miles de kilómetros por segundo, se van haciendo transparentes y revelan zonas cada vez más internas, como las capas de una cebolla.

En fin, se trata de la explosión de una estrella, generalmente masiva que llega al final de su vida luego de haber expulsado todo el material en su interior…pero, ¿Qué significa esto?

De estrella a supernova, ¿Cómo sucede?

Sin las estrellas y sus explosiones, el universo tal vez sería solo hidrógeno y helio ya que muchísimos de los elementos químicos se han formado en los densos y calientes centros de las estrellas durante su evolución y posterior explosión, es decir, las estrellas serían como hornos cósmicos que cuando se abren liberan todo aquello que cocinaron, lo cual sería vital para que continuará el proceso de creación.

Por ejemplo, la formación de estos elementos químicos se produce a través de reacciones nucleares de fusión: cuatro núcleos de hidrógeno dan uno de helio, tres de helio dan uno de carbono, y así. Son reacciones exotérmicas porque producen energía.

Como Einstein decía: la masa se transforma en energía; y así es en estas reacciones, porque un núcleo de helio pesa menos que cuatro núcleos de hidrógeno, o uno de carbono pesa menos que tres de helio. La transformación de la energía de las reacciones nucleares que se producen en la zona central de las estrellas posibilita que colapsen por su propia gravedad.

Nuestro Sol nació de una nebulosa que tenía 1,5% de elementos químicos distintos al hidrógeno y el helio, lo cual implico muchas generaciones de estrellas para producirlos.

Si las estrellas colapsaran completamente en lugar de explotar, o si se enfriaran hasta quedarse sin combustible, el universo no se enriquecería de nuevos elementos. La vida como la conocemos con agua, oxígeno, calcio o hierro no existiría; porque nada es un hecho aislado, el universo funciona como uno y sostiene una fuerte relación continua y causal entre todo lo que lo compone.

Cuando nacen, es decir cuando su gas se comprime y alcanzan la temperatura necesaria para iniciar las reacciones nucleares, primero transforman todo el hidrógeno inicial en helio. Cuando se agota el hidrógeno en la zona central, la estrella se contraerá por gravedad, su temperatura aumentará; la zona que rodea al núcleo de helio alcanzará la temperatura necesaria para quemar el hidrógeno restante e iniciar la transformación de helio en el centro. Cuando este se agota, se pasa al carbono, y así.

Sin embargo, las estrellas de baja masa, como nuestro Sol, no pueden alcanzar la temperatura necesaria para continuar con las reacciones nucleares a partir del carbono por lo que, mientras estas pierden masa rápidamente y forman una nebulosa con una enana blanca en su centro; las estrellas más masivas continúan el proceso quemando todos los combustibles hasta llegar al hierro, del cual no puede obtenerse energía por fusión.

Acto seguido, se contraerán y colapsarán en pocos segundos liberando gran cantidad de energía y dando lugar a una supernova de colapso gravitatorio, formando también un agujero negro o una estrella de neutrones en su centro, las cuales son de los cuerpos más letales del universo; aunque eso será una historia para otra ocasión.

Volviendo a las anteriores, las estrellas como el Sol permanecen durante miles de millones de años en equilibrio, hasta formar una enana blanca, pero estas necesitarán de factores externos para convertirse en supernovas ya que sino solo se enfriarían y emitirían cada vez menos luz.

Para calentar su zona central y pasar a la transformación del carbono sería necesario, por ejemplo, de que se encontrará en un sistema solar binario, es decir, formado por dos estrellas. Allí, la enana blanca aumentaría su masa a costa de su nueva hermana, pero no podría expandir su material, solo aumentaría tanto de temperatura y masa provocando una ignición explosiva de carbono hasta finalmente explotar. En este caso no se trataría de una supernova de colapso gravitatorio como las de las estrellas masivas, sino que sería una supernova termonuclear.

En resumen, las estrellas generan energía transformando núcleos atómicos en otros, y luego mediante la expansión de nuevos elementos y explosión, inyectan energía y gas a su alrededor cambiando la composición química del medio interestelar.

Supernovas vistas por la humanidad

 A lo largo de la historia, la humanidad ha presenciado y registrado estos fenómenos y, en las últimas décadas se han verificado los registros históricos y establecido que efectivamente aquellas nuevas y brillantes estrellas que se observaron, eran supernovas.

La supernova de 1006: esta fue visible durante tres años, y su evolución fue registrado por astrónomos chinos y japoneses, quienes compararon su brillo con el de la Luna. Los árabes y dos monasterios en Italia y Suiza también reseñaron este hecho que, en 1965, fue comprobada por su remanente que aún sigue expandiéndose. Se produjo por la fusión de dos enanas blancas y está ubicada en la Constelación Lupus (Lobo).

La supernova de 1054: la famosa Nebulosa Cangrejo fue registrada también en China y Japón, visible desde el 4 de julio de 1054 al 6 de abril de 1056, y cuyo brillo logró verse a plena luz del día por tres semanas. A su vez, pinturas realizadas por los anasazi del siglo XI fueron halladas en el Cañón del Chaco en Nuevo México, Estados Unidos, dando cuenta de esta supernova cerca de la Luna. En muchas otras regiones como Armenia, Constantinopla, Flandes, Irlanda y Roma fue registrada, pero en fechas diferentes por intentar hacerlas coincidir con eventos de las clases dominantes. Su nebulosa cuenta con un pulsar en su interior; con un tamaño de 12 años luz y se encuentra a 6.500 años luz de la Tierra, en la Constelación Taurus.

La supernova de 1572: observada por el astrónomo danés Tycho Brahe, por quien fue bautizada; y otros como el español Jerónimo Muñoz y el siciliano Francesco Maurolico; dando inicio a Occidente en un mayor protagonismo en estos registros. La SN 1572, ubicada en la Constelación Casiopea, fue de tipo termonuclear.

La supernova de 1604: bautizada por el astrónomo alemán Johannes Kepler, que llevó un detallado registro de ella en su libro “De Stella Nova in Pede Sepentarii”; y el gran Galileo Galilei, quien cinco años después construyó su telescopio, pero no logró capta con el ninguna de estas. Se produjo por fusión de dos residuos estelares a 16.300 años luz del Sol, en la Constelación de Oficuo.

La supernova de 1680: conocida como Casiopea A en la constelación del mismo nombre, pasó inadvertida en la historia, con solo algunas posibles referencias a posteriori de parte del británico John Flamsteed, pero nada más. Está ubicada a 11.000 años luz de la Tierra, con una extensión de 10 años luz.

Desde entonces no ha habido ninguna otra supernova, a pesar de que se cree que debería haber al menos dos por siglo, ya llevamos tres sin que ninguna ocurra en la Vía Láctea para ser observada por nuestros telescopios; quedando relegados a observar y estudiar los remanentes de estas, los cuales son increíblemente asombrosos tanto cosmológica como visualmente.