Por primera vez se ha explicado un misterioso remanente de un tipo raro de supernova registrada en 1181. Dos estrellas enanas blancas colisionaron, creando una «estrella invitada» temporal, ahora denominada supernova (SN) 1181, que quedó registrada en documentos históricos en Japón y otras partes de Asia. Sin embargo, después de que la estrella se atenuara, su ubicación y estructura siguieron siendo un misterio hasta que un equipo identificó su ubicación en 2021. Ahora, mediante modelos informáticos y análisis observacionales, los investigadores han recreado la estructura de la enana blanca remanente, un fenómeno poco común, lo que explica su formación de doble choque. También descubrieron que los vientos estelares de alta velocidad pueden haber comenzado a soplar desde su superficie en los últimos 20 a 30 años. Este hallazgo mejora nuestra comprensión de la diversidad de explosiones de supernovas y destaca los beneficios de la investigación interdisciplinaria, que combina la historia con la astronomía moderna para permitir nuevos descubrimientos sobre nuestra galaxia.
Es el año 1181 y en Japón acaba de comenzar la Guerra Genpei (1180-85). Esta guerra provocará un cambio en el poder político, que pasará de las familias aristocráticas al nuevo shogunato de base militar, que se establecerá en la ciudad costera de Kamakura, cerca de la actual Tokio. En el libro se recopiló un registro de este tumultuoso período en formato de diario. Azuma KagamiNo sólo relataba las vidas de las personas y los acontecimientos clave (con precisión variable), sino también otras observaciones diarias, incluida la aparición de una nueva estrella.
«Hay muchos testimonios de esta estrella invitada temporal en los registros históricos de Japón, China y Corea. En su apogeo, el brillo de la estrella era comparable al de Saturno. Permaneció visible a simple vista durante unos 180 días, hasta que gradualmente se atenuó hasta desaparecer de la vista. El remanente de la explosión de SN 1181 es ahora muy antiguo, por lo que es oscuro y difícil de encontrar», explicó el autor principal Takatoshi Ko, estudiante de doctorado del Departamento de Astronomía de la Universidad de Tokio.
Se descubrió que el remanente de esta estrella invitada, denominado remanente de supernova (SNR) 1181, se había creado cuando dos estrellas extremadamente densas del tamaño de la Tierra, llamadas enanas blancas, colisionaron. Esto creó un tipo raro de supernova, llamada supernova de tipo Iax, que dejó atrás una única enana blanca brillante y de rápida rotación. Con la ayuda de observaciones sobre su posición anotadas en el documento histórico, los astrofísicos modernos finalmente determinaron su ubicación en 2021 en una nebulosa hacia la constelación de Casiopea.
Debido a su naturaleza poco común y a su ubicación dentro de nuestra galaxia, SNR 1181 ha sido objeto de muchas investigaciones observacionales. Estas sugieren que SNR 1181 está formada por dos regiones de choque, una externa y otra interna. En este nuevo estudio, el grupo de investigación analizó los últimos datos de rayos X para construir un modelo informático teórico que explique estas observaciones y que haya recreado la estructura hasta ahora inexplicable de este remanente de supernova.
El principal desafío fue que, según la comprensión convencional, cuando dos enanas blancas colisionan de esta manera, deberían explotar y desaparecer. Sin embargo, esta fusión dejó atrás una enana blanca. Se esperaba que la enana blanca giratoria creara un viento estelar (una corriente de partículas que fluye rápidamente) inmediatamente después de su formación. Sin embargo, lo que los investigadores encontraron fue algo más.
«Si el viento hubiera empezado a soplar inmediatamente después de la formación de SNR 1181, no habríamos podido reproducir el tamaño observado de la región de choque interna», dijo Ko. «Sin embargo, al tratar el momento de inicio del viento como variable, logramos explicar con precisión todas las características observadas de SNR 1181 y desentrañar las misteriosas propiedades de este viento de alta velocidad. También pudimos rastrear simultáneamente la evolución temporal de cada región de choque, utilizando cálculos numéricos».
El equipo se sorprendió mucho al descubrir que, según sus cálculos, el viento podría haber empezado a soplar hace muy poco, en los últimos 20 o 30 años. Sugieren que esto podría indicar que la enana blanca ha empezado a arder de nuevo, posiblemente debido a que parte de la materia arrojada por la explosión de 1181 volvió a caer a su superficie, aumentando su densidad y temperatura por encima de un umbral para que vuelva a arder.
Para validar su modelo computacional, el equipo ahora se está preparando para seguir observando SNR 1181 utilizando el radiotelescopio Very Large Array (VLA), con base en el estado central de Nuevo México en los EE. UU., y el Telescopio Subaru de 8,2 metros en el estado de Hawaii en los EE. UU.
«La capacidad de determinar la edad de los restos de supernova o el brillo en el momento de su explosión a través de perspectivas arqueológicas es un recurso poco común e inestimable para la astronomía moderna», afirmó Ko. «Esta investigación interdisciplinaria es apasionante y pone de relieve el inmenso potencial de combinar diversos campos para descubrir nuevas dimensiones de los fenómenos astronómicos».
