El Observatorio Cuyano

Un cerrajero rosarino detectó el nacimiento de una supernova y llegó a la revista Nature

El argentino que ganó la lotería cósmica

Gracias a las observaciones de Víctor Buso, un astrónomo amateur, dos especialistas del Conicet describieron el instante de una explosión estelar, un fenómeno que persiguen múltiples telescopios en el mundo. La investigación arroja nuevas pistas para comprender el universo.

Por Pablo Esteban

Gustavo Buso en el observatorio que construyó en su casa de la ciudad de Rosario. Imagen: Sebastián Granata

Durante el día, Víctor Buso es cerrajero, sin embargo, cuando el sol se esconde también es astrónomo amateur. Y no cualquiera, sino uno de los buenos. Construyó una cúpula con un pequeño observatorio en la terraza de su casa, en Rosario, y un telescopio que pone a prueba un par de ojos bien adiestrados. El 20 de septiembre de 2016 lo encontraba particularmente ansioso; había comprado una nueva cámara y quería estrenarla desde hace tiempo. De modo que aprovechó el cielo desnudo –casi prístino– de la ciudad y decidió tomar las primeras imágenes, con tanta suerte que captó la explosión de una supernova. Un fenómeno celeste que había permanecido esquivo a la fortuna de centenas de profesionales en todo el mundo. Se trataba de un nuevo objeto ubicado al sur de la galaxia “NGC 613” que llamaba la atención por su brillantez en aumento y que se aparecía en el cielo de manera repentina. ¿Por qué este hallazgo es tan importante? Porque para sorpresa de propios y extraños, probablemente, Buso sea el primer testigo de aquella fase precisa de surgimiento de una supernova.

“El objeto se hace visible y rápidamente aumenta su brillo a un ritmo nunca antes visto en este tipo de eventos. Esto es, precisamente, lo que predecían las simulaciones por computadora de explosiones estelares. Y es lo que venían buscando los astrónomos profesionales de todo el mundo durante años. Sólo con la frecuencia de observación de Buso, de varias imágenes por minuto, es posible estudiar esta brevísima fase de la evolución de la supernova”, describe Bersten, una de las expertas que se comunicó con Buso y analizó su hallazgo. Y luego completa, “se trata del momento exacto en que la onda expansiva de la explosión emerge de la superficie estelar, luego de recorrer supersónicamente el interior de la estrella. En ese instante se libera de manera violenta una enorme cantidad de luz, en una especie de flash espacial”.

En este sentido, que la supernova haya sido divisada por un astrónomo rosarino tiene valor por partida doble, ya que a diferencia de las grandes potencias científicas, Argentina no se destaca por la calidad en su instrumental tecnológico. Incluso, para observar ciertos acontecimientos astronómicos, muchos especialistas cruzan la cordillera, viajan a Chile y utilizan el telescopio “Gemini”. “Gracias a Víctor logramos colocar nuestra banderita en el mapa internacional de observaciones astronómicas. Es como el gol de Maradona a los ingleses”, indica Folatelli, otro de los autores del trabajo publicado en la prestigiosa revista Nature.

En casos excepcionales las supernovas pueden observarse a simple vista sin necesidad de utilizar ningún artefacto. Hasta este hallazgo, la última gran efeméride la constituía la SN 1987A que en febrero de aquel año estaba situada en la galaxia “Gran Nube de Magallanes”. Tuvo la particularidad de exhibir su brillo en el hemisferio sur y constituyó un hito astronómico muy importante. “El problema es que aunque exploten todo el tiempo y produzcan luces muy potentes en diferentes galaxias, no podemos anticipar dónde ni cuándo ocurrirá. La riqueza de este caso es que Víctor logró captar una de las primeras fases evolutivas de la estrella, período que los especialistas de todo el mundo estaban muy expectantes por poder visualizar”, comenta Bersten. Dicha fase se denomina “shock breakout”, se advierte como si fuera un flash muy intenso (flujo de fotones de luz) y se prolonga por muy poco tiempo (tan solo un puñado de horas). Para tener referencia, se estima que cada galaxia alberga una supernova por siglo, en efecto (si se tienen en cuenta otros factores como su chance de visualización) su observación equivale prácticamente a haber ganado la lotería cósmica.

“A pesar de que nuestros modelos numéricos predecían la existencia de ese flash de fotones, no contábamos con una evidencia empírica de observación. Este material invaluable nos permite analizar cómo es la estructura de la estrella al momento de la explosión”, afirma Folatelli. Y aquí se halla el nudo del asunto, pues conocer la estructura final de una estrella de alta masa, tal vez constituya uno de los interrogantes más importantes de la astrofísica actual. De hecho, comprender cómo es la vida de una estrella a partir de su muerte habilita a los especialistas a rearmar ese mapa celeste que configura el universo.

Los investigadores trabajan con simulaciones por computadoras que establecen modelos con capacidad predictiva. A partir de ecuaciones que expresan fenómenos físicos (como puede ser una explosión estelar), se contrasta con lo que más tarde ocurre en el campo, datos que pueden provenir de sus propias observaciones o bien del aporte externo, como el de Víctor. De esta manera, los aspectos teóricos y la investigación en terreno se retroalimenta en un proceso complejo de interrelación. “Esta fase que observó tiene la virtud de haber sido predicha en los modelos que teníamos desarrollados y nadie más había logrado comprobarlo. Incluso, varios centros alrededor del mundo que colocan su instrumental para barrer el cielo de manera constante no tuvieron la suerte de percibir el instante de la explosión”, explica Folatelli.

Del polvo venimos

Las estrellas nacen y mueren mediante un proceso evolutivo. Un enfoque biologicista que, más allá de su sesgo antropocéntrico, cuenta con la virtud de la didáctica: todo parece más simple cuando es explicado “a la Darwin”. En la antigüedad, el término “nova” servía para definir la aparición repentina de un objeto nuevo en el cielo. Más tarde, como los observadores divisaron otros cuerpos con un brillo más impresionante que los precedentes escogieron un término simple pero capaz de describir el fenómeno en toda su grandilocuencia. Así, se inclinaron por su variante obvia: “supernova”. Hoy en día, de manera más ajustada, la denominación ilustra la muerte violenta de algunas estrellas que, a mayor masividad (son consideradas “masivas” aquellas que tienen al menos 10 veces la masa del sol) menos viven. De este modo, mientras que nuestra estrella favorita estará colgada del universo por unos 10 mil millones de años, cualquiera más imponente lo hará por bastante menos tiempo, tal vez, por unos 10 millones de años.

Durante su evolución, las estrellas se encuentran en un estado de equilibrio, ya que logran contrarrestar la presión de la energía producida en su núcleo con la atracción gravitatoria. Este balance es clave al impedir que las esferas luminosas colapsen en cualquier instante. Desde aquí, su brillo surge como producto de las reacciones nucleares que convierten sus elementos livianos (como el hidrógeno) en pesados (como el helio o el carbono). Ahora bien, “cuanto más masivas, mayor será su posibilidad de quemar los distintos elementos. El límite está, para algunas estrellas, en el hierro, ya que cuando alcanza esa fase ya no cuenta con posibilidades de estabilizarse”, señala Bersten.

Cuando la especialista menciona “elementos” se refiere a los mismos que conforman la tabla periódica que utilizan los adolescentes para aprender química en el secundario. En efecto, se cree que son generados en los núcleos de las estrellas, que se expandieron al medio circunestelar gracias a la explosión de las supernovas. “Para que la Tierra posea la composición química que hoy conocemos (carbono, oxígeno, etc.) se produjeron muchas supernovas, encargadas de facilitar el acceso a la cantidad de metales existentes. En sus inicios, el universo no contaba con ningún elemento pesado”, apunta Bersten. De hecho, “esta hipótesis acuerda con esa famosa idea que propone que todo lo que compone a los organismos vivos –entre ellos, a los seres humanos– proviene del polvo de las estrellas”, concluye Folatelli.