Astrónomos captan en tiempo real los últimos 130 días de una estrella antes de explotar

A ciento treinta días. Ese es el tiempo que un equipo de astrónomos logró documentar, por primera vez en la historia de la observación astronómica, los últimos momentos de vida de una estrella antes de que se desmoronara en una supernova. La estrella, una supergigante roja llamada SN 2020tlf, se encontraba a ciento veinte millones de años luz de la Tierra cuando los investigadores comenzaron a seguir su evolución en el verano de 2020, utilizando dos telescopios ubicados en Hawái: el Pan-STARRS1 del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawái y el Observatorio W. M. Keck en Mauna Kea.

Lo que los astrónomos presenciaron durante esos ciento treinta días desafió completamente lo que se sabía hasta entonces sobre cómo mueren las estrellas masivas. La estrella no se apagaba silenciosamente, como se esperaba. En cambio, emitía destellos brillantes y violentos, enormes burbujas de gas que explotaban cerca de su superficie en una sucesión de erupciones cada vez más intensas. Wynn Jacobson-Galán, de la Universidad de California en Berkeley y autora principal del estudio publicado en The Astrophysical Journal, describió el hallazgo como un avance fundamental: nunca antes se había detectado directamente esta actividad previa a la supernova en una estrella supergigante roja ordinaria de tipo II. "Por primera vez, vimos explotar una estrella supergigante roja", afirmó.

Las supergigantes rojas son, en términos de volumen, las estrellas más colosales del universo conocido, cientos o incluso más de mil veces más grandes que el Sol. A pesar de su tamaño descomunal, generan energía a través de la fusión nuclear en sus núcleos, igual que nuestra estrella. Pero su escala les permite forjar elementos mucho más pesados que el hidrógeno y el helio que queman las estrellas ordinarias. Conforme avanzan en su ciclo de vida, fusionan elementos cada vez más masivos, lo que incrementa la temperatura y la presión en sus núcleos. Cuando finalmente comienzan a fusionar hierro y níquel, se agotan. El núcleo colapsa, y la atmósfera gaseosa exterior se expulsa al espacio en una explosión violenta conocida como supernova tipo II.

Lo que sorprendió a los investigadores fue la intensidad y la duración de la actividad previa al colapso final. Durante esos ciento treinta días de observación, la estrella moribunda no mostró el comportamiento tranquilo que las teorías previas predecían. En cambio, generaba emisiones luminosas extraordinariamente brillantes, colapsaba parcialmente, entraba en combustión nuevamente. Raffaella Margutti, coautora del estudio también de la Universidad de Berkeley, expresó su asombro: "Nunca habíamos observado una actividad tan violenta en una supergigante roja moribunda". Todas las supergigantes rojas observadas anteriormente al final de sus vidas permanecían relativamente inactivas, sin evidencia de erupciones violentas o emisiones luminosas como las que SN 2020tlf exhibió.

Cuando la estrella finalmente explotó en otoño de 2020, los astrónomos observaron una densa nube de gas rodeándola, probablemente el mismo gas que había estado expulsando durante los meses anteriores. Este detalle sugiere que la estrella había comenzado a experimentar violentas explosiones mucho antes del colapso final de su núcleo, un proceso que los modelos teóricos anteriores no predecían. El descubrimiento abre interrogantes fundamentales sobre la evolución de las estrellas masivas en sus últimas fases de vida. Jacobson-Galán expresó su entusiasmo por las nuevas preguntas que el hallazgo ha desbloqueado: la detección de más casos similares a SN 2020tlf tendrá un impacto dramático en la forma en que se define los últimos meses de la evolución estelar, uniendo a observadores y teóricos en la búsqueda por resolver el misterio de cómo las estrellas masivas pasan sus últimos momentos.