Captan por primera vez estructuras detalladas en dos explosiones estelares

Astrónomos de varios países lograron captar imágenes detalladas de dos explosiones estelares pocos días después de su erupción, un tipo de observación que hasta ahora era prácticamente imposible. Gracias al CHARA Array, un conjunto de telescopios que combina su luz para alcanzar una resolución extremadamente alta, los investigadores pudieron ver la estructura real de dos novas mientras evolucionaban. Las imágenes revelan que estas explosiones no son eventos simples ni simétricos, sino procesos dinámicos con eyecciones múltiples y comportamientos que cambian en cuestión de días.

El estudio, publicado en Nature Astronomy, ofrece la imagen más clara obtenida hasta ahora de cómo una enana blanca expulsa el material acumulado tras una reacción nuclear descontrolada. Hasta este trabajo, las primeras fases de una nova solo podían inferirse mediante espectros o modelos teóricos, porque incluso los telescopios más potentes mostraban estas explosiones como un único punto brillante. La interferometría del CHARA Array cambia por completo ese panorama, permitiendo observar cómo se expande la materia y cómo aparecen nuevas estructuras que antes quedaban ocultas.

La primera de las explosiones analizadas, Nova V1674 Herculis, fue una de las más rápidas registradas. En apenas unos días aumentó su brillo y volvió a disminuir, un comportamiento inusual incluso dentro del mundo de las novas. Las imágenes mostraron dos flujos de gas en direcciones distintas, una señal clara de que la explosión no fue uniforme. Lo más llamativo es que esta estructura coincidió con detecciones de rayos gamma por parte del telescopio Fermi, lo que indica que las colisiones entre los flujos de gas expulsado generaron ondas de choque muy energéticas.

La segunda explosión, Nova V1405 Cassiopeiae, evolucionó de manera totalmente distinta. En lugar de expulsar rápidamente su material, retuvo su envoltura durante más de 50 días antes de liberarla. Cuando finalmente ocurrió la eyección, se desencadenaron nuevos choques que otra vez coincidieron con emisiones de rayos gamma. Esta expulsión retardada es uno de los hallazgos más inesperados del estudio, ya que demuestra que las novas pueden presentar fases internas muy diferentes entre sí, incluso si su origen físico es el mismo.

Una de las claves del trabajo es la combinación de imágenes interferométricas con datos espectrales obtenidos en observatorios como Gemini. A medida que los espectros mostraban cambios en la velocidad, la composición o la densidad del gas expulsado, las imágenes revelaban estructuras que coincidían con esas variaciones. Esta alineación entre evidencia visual y espectral permite reconstruir la explosión de forma más completa que nunca, mostrando cómo se forman los flujos, cómo colisionan y cómo generan la radiación que detectamos desde la Tierra.

Los resultados obligan a revisar la visión tradicional de las novas. Durante décadas se asumió que eran explosiones relativamente simples: un estallido súbito seguido por la expansión simétrica del gas. Las nuevas imágenes muestran todo lo contrario. Las eyecciones pueden producirse en varias etapas, pueden orientarse en direcciones distintas y pueden interactuar entre sí de formas que alteran por completo la geometría final del evento. Esto tiene implicaciones directas para entender cómo se aceleran partículas, cómo se forman las ondas de choque y por qué algunas novas emiten grandes cantidades de rayos gamma mientras otras no.

Más allá del fenómeno puntual, estas explosiones desempeñan un papel importante en la evolución química de la galaxia. Expulsan elementos que luego se incorporan al medio interestelar y, con el tiempo, a nuevas generaciones de estrellas y planetas. Conocer la estructura real de estas eyecciones ayuda a entender cómo se dispersa ese material y cómo contribuye al ciclo de vida de la materia en el cosmos. El estudio demuestra que las novas son laboratorios naturales para estudiar procesos físicos extremos y que todavía tienen mucho que revelar.

Para los investigadores, lo conseguido con el CHARA Array marca un punto de inflexión. Observar una explosión estelar en tiempo real y con esta resolución era algo impensable hace solo unos años. Ahora, con nuevas campañas de observación y más objetivos transitorios, será posible construir un catálogo de comportamientos y entender qué características son comunes y cuáles son excepcionales. Lo que antes era un punto borroso se ha convertido en un fenómeno detallado, dinámico y sorprendentemente complejo.

Fuente: Nature Astronomy