Enormes explosiones cósmicas

Por Marco Arturo Moreno Corral*

A lo largo de su existencia los humanos han contemplado fenómenos astronómicos como los eclipses solares y lunares, los cometas y las conjunciones planetarias, los cuales durante milenios produjeron miedo e infundieron ideas equivocadas sobre lo que los ocasionaba. 

Gracias a los avances que  la ciencia ha alcanzado, ahora comprendemos bien ese tipo de sucesos y entendemos que obedecen a  causas naturales. Sin embargo, en el firmamento también ocurrían otros eventos que no se ajustaban a lo que noche a noche veían nuestros ancestros, por lo que igualmente llamaron su atención, al grado que las primeras civilizaciones que contaron con algún tipo de escritura, dejaron registros de ellos. 

Ese ha sido el caso de la cultura china, cuyos reportes sobre lo que sus observadores del cielo  veían en él, se remontan a cientos de años antes de nuestra era. 

Gracias a una labor combinada entre historiadores, arqueólogos, sinólogos y astrónomos, se han rescatado catálogos sobre eclipses, cometas y otros sucesos celestes vistos en China durante la Antigüedad y la Edad Media, que no solamente son curiosidades históricas, pues han resultado de gran utilidad para estos últimos, ya que les han brindado datos únicos con los que han podido avanzar sus teorías y corroborar algunas de las ideas que han generado las nuevas investigaciones científicas.

Algunos de esos documentos hacen referencia a "estrellas huésped”, expresión con la que los observadores chinos se refirieron a la presencia de una estrella que repentinamente brillaba en una parte de la bóveda celeste, donde antes no se veía ninguna.

Así en sus registros se mencionan las aparecidas en el año 185 antes de nuestra era; la del 386; la del 393; la de 1006 también vista y registrada por japoneses, coreanos, árabes y europeos; la de 1054 vista por chinos y japoneses, aunque hay evidencia de que pudo ser registrada en diversos pictogramas dejados por algunos de los habitantes nativos de América; la de 1181 igualmente registrada por chinos y japoneses; la de 1572 que fue observada por chinos, japoneses y europeos y la 1604 vista en Europa, China y Japón.

Cuando ocurrió el suceso de 1572, aún no se inventaba el telescopio y todas las observaciones eran hechas a simple vista, sin embargo, para entonces el astrónomo danés Tycho Brahe, había construido el mejor observatorio de su tiempo, equipado con los instrumentos más grandes y precisos que hasta entonces existían en Europa. 

Con ellos pudo medir las posiciones de las estrellas y los planetas con una exactitud nunca antes lograda, así que observó aquel fenómeno en forma cuidadosa por año y medio, lo que le permitió establecer que había ocurrido más allá de la órbita descrita por la Luna, lo que significó un cambio profundo  en las ideas hasta entonces aceptadas sobre el universo. Ese astro comenzó a verse al comenzar noviembre de 1572 con un brillo similar al del planeta Júpiter, pero fue aumentando pues incluso llegó a mirarse durante el día. 

Finalmente comenzó a disminuir y desapareció del firmamento en mayo de 1574. Con los datos que Tycho obtuvo, publicó un libro que tituló De Nova Stella que en latín significa la Estrella Nueva. Desde entonces la palabra nova sirvió para designar esos objetos.

En octubre de 1604 volvió a ocurrir otro de esos sucesos, que fue observado por diversos astrónomos europeos, e incluso por un novohispano que la miró desde la Ciudad de México. Fue ampliamente observado por Johannes Kepler quien estudió sus cambios de brillo a lo largo de dieciocho meses, aportando datos que han sido fundamentales para entender los procesos que dan lugar a la aparición de esos espectaculares astros. 

Desde el siglo XX los astrónomos se dieron cuenta que en realidad existían dos tipos; las novas y las supernovas, siendo las segundas las más brillantes. Tanto la observada por Tycho como la que vio Kepler fueron en realidad supernovas y la de 1604 es la última que ha ocurrido en nuestra galaxia, aunque los potentes telescopios modernos han permitido registrar las que han tenido lugar en otras galaxias.

Las supernovas son el resultado de la explosión de estrellas que han llegado a su etapa evolutiva final. Se producen cuando una estrella varias veces más masiva que nuestro Sol, no logra mantener el equilibrio necesario en su interior para que se preserve estable su estructura, dando como resultado una violenta explosión que libera una enorme cantidad de energía en tiempos verdaderamente cortos (segundos), haciéndose visible en una región del firmamento donde aparentemente antes no existía estrella alguna, aunque en realidad no es así, pues la progenitora de la supernova estaba ahí, solamente que previa a su transformación era tan débil, que no podía ser observada, al menos a simple vista.

En ese proceso explosivo la estrella también arroja al espacio interestelar la mayoría de su masa, aportando a ese medio elementos químicos originados en su parte central por las reacciones termonucleares que ahí ocurren de manera regular, a causa de las altas presiones, temperaturas y densidades que caracterizan la zona más interna de las estrellas. 

Debido a la cantidad de energía involucrada en una de estas explosiones, el material que es arrojado al espacio sale eyectado con velocidades de miles de kilómetros por segundo, lo que significa una enorme liberación de energía. 

La manifestación visible de ese proceso son los destellos de luz, que llegan a ser tan intensos, que duran semanas o incluso meses, opacando el brillo de los demás astros. Una supernova intensifica súbitamente su luminosidad hasta alcanzar el máximo, decreciendo luego lentamente en intensidad hasta desaparecer totalmente. 

Después de tan catastrófico evento, queda un núcleo de muy alta densidad y la envolvente de material expulsado, que forma lo que se conoce como resto de supernova. Algunos de estos cascarones que se mueven a altas velocidades han sido detectados por los astrónomos. Tras observarlos y medir las velocidades con la que el material que los forma se aleja del centro de la explosión que les dio origen, se han podido identificar algunos con supernovas reportadas en el pasado. Este es el caso de la llamada Nebulosa del Cangrejo, que es lo que queda de la supernova que los chinos observaron en el año 1054.

Para la astronomía moderna resultan de gran importancia los estudios de las supernovas y de sus restos, porque a través de eones han sido la fuente principal de enriquecimiento del material interestelar con elementos químicos originados en el centro de las estrellas y que tras miles de millones de años, han llegado a formar parte de planetas como la Tierra y a través de ella, se han incorporado a nuestro cuerpo. Así que cada vez que pensemos en los elementos químicos que lo constituyen, debemos recordar que llegaron hasta nosotros gracias a esas formidables explosiones cósmicas que son las supernovas.

*Astrofísico e investigador del Instituto de Astronomía, campus Ensenada, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

mam@astro.unam.mx