¿Rastros de supernovas en los hielos de la Antártida?

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¿Rastros de supernovas en los hielos de la Antártida?

Por : Xavier Civit 13-03-2024

Equipo de investigadores japoneses encuentra rastros de la supernova del 1006 en la Antártida.

En nuestra galaxia, las supernovas son raras a escala humana pero muy frecuentes a escala de tiempos geológicos, donde se cuenta en millones de años. Generalmente pensamos que están demasiado lejos para influir sobre la Tierra pero un equipo de investigadores japoneses acaba de mostrar que no es así. La supernova del 1006 dejó rastros geoquímicos en el hielo de la Antártida.

Cuando una estrella sobrepasa por lo menos en 8 veces la masa del Sol, su destino es morir en una explosión gigantesca cuya luminosidad sobrepasa durante un tiempo la de la propia galaxia, que cuenta sin embargo con cientos de millones de estrellas. Durante la explosión, inyecta en el medio interestelar elementos pesados, como el carbono, el oxígeno, el neón y el hierro, que facilitarán la formación de nuevas estrellas y permitirán la aparición de moléculas prebióticas en las nubes moleculares y en los hielos que rodearán los polvos interestelares. Este ciclo es una de las ilustraciones más bellas de una ley fundamental del Universo expresada por la terrible fórmula de Heráclito: "vivir de muerte, morir de vida".

Varias supernovas brillaron en el cielo de la Tierra durante los tiempos históricos y parece ser que la más luminosa de ellas fue la del 1006. Se han encontrado referencias de ello en escritos europeos, japoneses, chinos e iraquís. Parece haber tenido lugar el 30 de abril y era tan brillante que su luminosidad sobrepasaba a la de Venus en un factor de 60. ¡La asombrosa conclusión a la que llegamos es, que a parte del Sol, es la única estrella que ha generado sombras sobre la Tierra desde hace por lo menos mil años!

Hoy en dia, son muy visibles los restos de la supernova SN 1006 en el dominio de los rayos X y permiten localizar a la nebulosa remanente a una distancia cercana a los 7 100 años luz en dirección a la constelación del Lobo, en las proximidades de la estrella Beta Lupi.

La estación de la Cúpula Fuji, en el Océano Antártico.© Hideaki Motoyama (pulsar sobre la imagen para ampliarla)

Desde hace cierto tiempo, los investigadores sospechaban que con tal proximidad y luminosidad, la supernova podía haber afectado a la atmósfera terrestre de un modo u otro. ¿Pero cómo saberlo?.

La japonesa Yuko Motizuki y sus colegas astrofísicos y glaciólogos decidieron entonces efectuar extracciones de testigos del continente Antártico, a la altura de la cúpula Fuji, una base polar japonesa.

Como bonus, el seguimiento de los ciclos solares.

La idea es la siguiente. En el caso de las supernovas cercanas, el intenso destello de la explosión, en el campo de la radiación gamma, debe producir una abundancia de iones nitrato NO₃^- en la estratosfera. Tales iones son también producidos por los protones particularmente energéticos de las erupciones solares conocidas bajo el nombre de SPEs, siglas en inglés de eventos de protones solares. En la troposfera, estos iones pueden también ser producidos por otros mecanismos y luego son transportados y concentrados en el momento de las precipitaciones sobre las regiones costeras.

Para encontrar el rastro de los iones vinculados a las supernovas, hay que buscar en primer lugar los picos eventuales en la abundancia de los iones nitratos en el seno del hielo depositado en el continente antártico. Luego, la periodicidad del SPE es conocida pero sobre todo, sabemos que las auroras boreales eran más raras hacia mediados del siglo XI. Tenemos pues todas las razones para pensar que en aquella época los flujos de protones capaces de generar excedentes de iones nitratos eran débiles.

Los restos de la supernova de 1006. En falso color azul, la zona donde partículas de muy alta energía (superiores a 1 keV) emiten rayos X, y en rojo donde se encuentra el gas a millones de grados que también emite rayos X pero menos energéticos (inferiores a 1 keV).© Nasa / CXC / Rutgers / J.Hughes et al (pulsar sobre la imagen para ampliarla)

Es posible datar con precisión los testigos extraídos a una profundidad de varias decenas de metros gracias al polvo depositado proveniente de las cenizas volcánicas de las grandes erupciones históricas. La selección se realizó en un período de 200 años durante esa época. Los investigadores descubrieron efectivamente picos de ión NO₃^- que se correspondían no sólo con la supernova del año 1006 sino también con la de 1054 cuyo remanente es hoy la célebre nebulosa del Cangrejo, con su púlsar.

Los investigadores realizaron además un descubrimiento fascinante. Existe una modulación en el índice de NO₃^- de cerca de 11 años aunque a veces difiere de ese intervalo. ¡Parece ser que además se hubiera encontrado la forma de estudiar las variaciones del ciclo de las manchas solares antes de que Galileo las hubiera descubierto!.



Crédito de las imágenes: Hideaki Motoyama, Instituto Nacional de Investigación Polar, Japón. Nasa, CXC, Rutgers, J.Hughes et al.


Traducido para Astroseti.org por Xavier Civit



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