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Pausas inesperadas en el declive de la curva de luz de supernovas


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Contrariamente al conocimiento previamente aceptado, las supernovas Tipo Ia experimentan mesetas en el declive de la curva de luz, que duran hasta un año.

El científico de CfA (Harvard Smithsonian Center for Astrophysics) Or Graur notó por primera vez comportamientos extraños de la curva de luz mientras estudiaba en 2015 supernovas de tipo Ia en sus últimos momentos, y este año ha confirmado las mesetas de la curva de luz.

“La mayoría de las investigaciones sobre supernovas se llevan a cabo en las semanas o meses inmediatamente posteriores a una explosión, pero queríamos ver cómo se comportan las curvas de luz en los últimos momentos, alrededor de 500 a 1.000 días después de la explosión”, dijo Graur.

“Las observaciones ópticas de SN2012gc en 2015 revelaron una desaceleración en la curva de luz como se esperaba, pero a medida que estudiamos supernovas adicionales con el tiempo, se hizo evidente que otros mecanismos estaban en juego, por lo que comenzamos a buscar patrones para explicar lo que estaba sucediendo”.

Para comprender mejor el comportamiento extraño, Graur se asoció con Adam Riess de la Universidad Johns Hopkins y el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial, y ganador del Premio Nobel de Física en 2011, para estudiar las supernovas cercanas utilizando los programas de observación con el telescopio Hubble ya establecidos de Riess.

“A pesar de que todas estas eran supernovas cercanas, en sus últimos momentos eran muy débiles. Necesitábamos el poder de resolución de Hubble para poder distinguirlas de otras estrellas en sus galaxias respectivas”, dijo Graur. “Pero lo que marcó la diferencia en nuestras observaciones fue que los programas de Adam en el Hubble también tenían datos de infrarrojo cercano en la banda H. Lo que comenzó como una ‘expedición de pesca’ reveló una porción de tiempo donde la curva de luz es plana, y ese período dura hasta un año. Fue una sorpresa. No esperaba ver eso”.

La idea de mesetas de curva de luz de supernova no es nueva para la cosmología. Las supernovas tipo IIP, que nacen del colapso y la explosión de supergigantes rojas ricas en hidrógeno, comúnmente experimentan mesetas de curva ligera de aproximadamente 100 días de duración. Hasta el descubrimiento de la meseta de curva de luz de supernova Tipo Ia, 100 días se consideraban una meseta de largo período. Las mesetas de curva de luz de supernova Tipo Ia comienzan entre 150 y 500 días después de la explosión, y duran aproximadamente 350 días, o casi un año.

“Hasta este momento, las únicas mesetas vistas en cualquier tipo de supernova estaban en las IIP, y eran relativamente cortas en comparación con lo que estamos viendo en nuestras observaciones. Esta es solo la segunda vez que hemos visto una meseta como esta en una supernova”, dijo Graur. “Lo que estamos viendo está en marcado contraste con lo que siempre hemos creído sobre las supernovas de Tipo Ia y va a afectar la forma en que apliquemos las curvas de luz de Tipo Ia a los modelos cosmológicos en el futuro”.

Los resultados del estudio se publican en Nature Astronomy.

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