La supernova de Kepler, de la cual actualmente sólo queda la estructura nebulosa de su remanente, tuvo lugar en la constelación de Ofiuco, en el plano de la Vía Láctea, a 16.300 años luz del Sol. Un equipo internacional, liderado por la investigadora Pilar Ruiz Lapuente (UB-IECC y CSIC), en el que participa el investigador del IAC Jonay González Hernández, ha tratado de buscar a la posible estrella superviviente del sistema binario en el que se produjo la explosión. 

En estos sistemas, cuando al menos una de las estrellas (la de mayor masa) llega al final de su vida y se convierte en una enana blanca, la otra puede comenzar a transferirle materia acercándola progresivamente a una cierta masa límite (equivalente a 1,44 masas solares, el denominado “límite de Chandrasekhar”). Este proceso da lugar a la ignición del carbono en el núcleo de la enana blanca, produciendo una explosión que puede multiplicar 100.000 veces su brillo original. A este fenómeno, breve y violento, se le conoce como supernova. En ocasiones, como en la supernova de Kepler (SN 1604), observada e identificada por el astrónomo alemán Johannes Kepler en 1604, pueden llegar a observarse a simple vista desde la Tierra.

La supernova de Kepler surgió de la explosión de una enana blanca en un sistema binario. Por ello, en este trabajo de investigación que hoy publica la revista The Astrophysical Journal, se buscaba a la posible compañera superviviente de la enana blanca, que supuestamente le transfirió masa hasta llevarla al punto de explotar. El impacto de esta explosión habría aumentado la luminosidad y la velocidad de la compañera desaparecida. Incluso podría haber modificado su composición química. El equipo seleccionó, por lo tanto, estrellas con alguna anomalía que les permitiese identificar a una de ellas como la compañera de la enana blanca que explotó hace 414 años.

“Buscamos - explica Pilar Ruiz Lapuente, investigadora del Instituto de Física Fundamental del CSIC y del ICC de la UB (UB-IEEC)- una estrella peculiar como posible compañera del progenitor de la supernova de Kepler, y para ello hemos caracterizado todas las estrellas en torno al centro del remanente de la SN 1604. Pero no hemos encontrado ninguna con las características esperadas. Así que todo apunta a que la explosión se produjo por el mecanismo de fusión de la enana blanca con otra o con el núcleo de la compañera ya evolucionada.” 

Para llevar a cabo esta investigación, se utilizaron imágenes tomadas con el Telescopio Espacial Hubble (HST). “El objetivo era determinar los movimientos propios de un grupo de 32 estrellas en torno al centro del remanente de supernova que todavía hoy perdura”, indica Luigi Bedin, investigador del Osservatorio Astronomico di Padova (INAF) y coautor del trabajo. Utilizaron también datos obtenidos con el instrumento FLAMES, instalado en el Very Large Telescope (VLT), de 8,2 m en el Observatorio Europeo Austral (ESO) y que se utiliza para caracterizar estrellas, determinar su distancia y su velocidad radial respecto al Sol. “Las estrellas del campo de la supernova de Kepler son estrellas muy débiles, sólo accesibles desde el hemisferio sur con un telescopio de gran diámetro como los telescopios VLT”, resalta John Pritchard, investigador de ESO y otro de los autores del estudio.

“Existe un mecanismo alternativo para producir la explosión. Consiste en la fusión de dos enanas blancas, o de la enana blanca con el núcleo de carbono y oxígeno de la estrella compañera, en una etapa tardía de la evolución de ésta, en ambos casos dando lugar a una supernova”, explica Jonay González Hernández, investigador Ramón y Cajal del IAC y coautor de la publicación. “En el campo de la de Kepler no vemos ninguna estrella que presente anomalías. Sin embargo –añade- encontramos evidencias de que la explosión se produjo por la fusión de dos enanas blancas o de una enana blanca con el núcleo de la estrella compañera, superando posiblemente el “límite de Chandrasekhar””.

La supernova de Kepler es una de las cinco supernovas “históricas” de tipo termonuclear. Las otras cuatro son la supernova de Tycho Brahe, documentada por el astrónomo danés en 1572 y que también ha sido investigada por este equipo con anterioridad; la SN 1006, estudiada también por este equipo en 2012, la SN 185 (que podría ser el origen del remanente RCW86); y la recientemente descubierta SNIa G1.9+03, que tuvo lugar en nuestra galaxia en torno al 1900 y que solo fue visible desde el hemisferio Sur.

Animación del origen de la Supernova de Kepler de 1604: https://youtu.be/be2Qpw6om1E

Artículo: Ruiz-Lapuente, P., et al. "No surviving companion in Kepler's supernova" 2018, ApJ, 862, 124 DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/aac9c4

Enlace a arXiv: https://arxiv.org/abs/1711.00876

Contacto en el IAC: Jonay González Hernández - jonay [at] iac.es (jonay[at]iac[dot]es)

Contacto en la UB-IEEC: Pilar Ruiz Lapuente - pilar [at] icc.ub.edu (pilar[at]icc[dot]ub[dot]edu)