Supernova en M82

Las galaxias M81 y M82 son de las más visitadas por los astrónomos aficionados, pues se trata de una pareja asequible para telescopios modestos y muy fotogénica en astrofotografía. El día 21 de enero un grupo de alumnos del University College de Londres estaba realizando prácticas de Astronomía y cuando dirigieron el telescopio a M82 les llamó la atención un punto brillante que en las fotografías habituales de la galaxia no aparece. Tras hacer diversas comprobaciones y contrastar las observaciones dieron parte a un observatorio profesional de Nuevo México, que al final confirmó que se trataba de una supernova tipo I-a designada como SN2014J. Al ser una galaxia muy fotografiada por aficionados se pudo comprobar que realmente la supernova apareció el día 15 de enero, pasando desapercibida seis días. Su brillo está sobre las 11 magnitudes, que la convierte en fácilmente accesible con telescopios de aficionado. 

Localización de M81 y M82
   

Localización de M81 y M82 a partir del Gran Carro

M81 se puede localizar en la Osa Mayor con prismáticos y pequeños telescopios aproximadamente en la recta que une las estrellas Phecda y Dubhe, quedando esta última casi equidistante de M81 y Phecda. Al telescopio se aprecia claramente un objeto difuso grande con un núcleo puntual muy brillante, y en tomas fotográficas se ve una galaxia espiral de extensos brazos azulados. Muy cerca (0,75º en el cielo) está la galaxia irregular M82, proximidad que no es fruto de la perspectiva, pues se encuentra de la primera a unos 150.000 años luz, de modo que tienen una clara relación gravitatoria. De hecho se cree que hace tan sólo unas decenas de miles de años interaccionaron profundamente, lo que dejó importantes huellas en ambas, más acusadas en M82. Esta galaxia se observa a través del telescopio como una mancha alargada bien definida (lo que le ha costado el sobrenombre de "Galaxia del Cigarro") y con diámetros mayores se aprecia que está partida en dos por una franja oscura. En tomas fotográficas de larga exposición se aprecian además dos chorros de gas que emergen de la franja oscura, lo que sumado a su emisión en radio hace pensar que se trata de una zona de violenta actividad estelar consecuencia del reciente acercamiento con su vecina M81. De hecho si observamos el cielo en infrarrojo M82 es la galaxia más brillante. Esta pareja se encuentra a 12 millones de años luz de nosotros.

M81 (en el centro) y M82 (a la izquierda). Toma de 2 minutos a 3200 ISO y con filtro CLS (M. Bustamante)

¿Qué es una supernova tipo I-a?

Recreación artística de una supernova tipo Ia (NASA)

Una supernova tipo I-a tiene como protagonista a un sistema binario formado por una gigante roja y una enana blanca. Las capas más externas de la gigante roja están poco ligadas a su estrella y pueden ser atraidas por la compañera. Si se activan las reacciones de fusión del hidrógeno en la capa exterior de la enana blanca al caer sobre ella el nuevo material ocurre lo que se conoce como "nova", un fenómeno menos energético y más frecuente que la supernova, que no implica la destrucción de la estrella sino sólo una reactivación temporal de sus procesos nucleares que se aprecian como un incremento repentino de brillo. Pero si el material cae con suficiente rapidez como para que la enana blanca supere el límite de las 1,44 masas solares (límite de Chandrasekhar) se desencadena el colapso de la estrella, aumentando la temperatura y presión de tal modo que repentinamente reinicia las reacciones de fusión en todas sus capas en cuestión de segundos, generando una onda de choque tan poderosa que destruye la estrella sin que quede resto alguno. La compañera -o lo que quede de ella- se verá arrojada a gran velocidad al espacio interestelar, dando lugar a lo que se conoce como "estrella fugitiva". La mayor parte de esta energía se libera en forma de luz dando lugar a un evento muy brillante.

Este tipo de supernovas pueden ser las más brillantes de todas, pudiéndose detectar a enormes distancias, incluso en galaxias muy lejanas. Gracias a las que se han observado en galaxias cuya distancia era previamente conocida, se ha llegado a la conclusión de que este fenómeno sigue un patrón más o menos común y presenta una curva de luz característica. Así, mediante la medición del brillo aparente una supernova tipo Ia y conociendo su curva de luz se puede calcular su distancia y la de la galaxia que la alberga. Esto explica el interés de los astrónomos por localizar supernovas I.a en galaxias cuya distancia aún no se conoce con precisión.

En el caso de la supernova aparecida en M82, el interés por su estudio radica en su relativa proximidad ("sólo" 12 millones de años luz), lo que permitirá conocer mejor su espectro, naturaleza y evolución; esto permitirá obtener resultados más precisos en el cálculo de distancias a otras galaxias más lejanas en las que se observe este tipo de fenómeno.

Imagen de la supernova aparecida en M82 tomada por JOSE LUIS MÁRQUEZ REGUEIRO