Un astrónomo de la Universidad de Monash (Australia) ha liderado el desarrollo del modelo tridimensional más consistente hasta ahora de una explosión de supernova impulsada por neutrinos.
La investigación, realizada con los supercomputadores Raijin y Magnus en Australia y otros en Alemania y el Reino Unido, ayudando a los científicos a comprender mejor las muertes violentas de estrellas masivas. Ha sido publicada en ''Monthly Notices'' de la Royal Astronomical Society.
Las explosiones más grandes en el Universo, las llamadas "supernovas", ocurren cuando estrellas muchas veces más grandes que nuestro propio Sol llegan al final de sus vidas y agotan el combustible nuclear en su interior.
En este punto, la parte más interna de la estrella, un núcleo de hierro alrededor de 1,5 veces más masivo que el Sol, sucumbe a la gravedad y se desploma para formar una estrella de neutrones ultra-densa en una fracción de segundo.
"Los científicos han estado perplejos acerca de cómo el colapso de una estrella se convierte en una explosión", dijo el autor principal de la investigación, Bernhard Müller, de la Escuela de Física y Astronomía, y el Centro Monash de Astrofísica.
"El equipo de investigación trabajó en una solución a este problema, y la teoría más prometedora sugiere que las partículas ligeras y débiles que interactúan llamadas neutrinos son la clave de esto".
Un gran número de neutrinos se emiten a partir de la superficie de la estrella de neutrones, y si el calentamiento causado por el colapso inicial es suficientemente fuerte, la materia calentada por neutrinos impulsa una onda expansiva de expansión a través de la estrella y el colapso se invierte.
"Los científicos han intentado demostrar que esta idea funciona con la ayuda de simulaciones de computadora, pero a menudo en los modelos la estrella todavía no explota, y no se puede ejecutar el tiempo suficiente para reproducir las supernovas observadas", dijo el Müller.
"Lo que es crucial para el éxito en 3-D es la agitación violenta de material caliente y frío detrás de la onda de choque, que se desarrolla naturalmente debido al calentamiento de neutrinos".
El equipo, compuesto por investigadores de la Universidad de Monash (Australia), la Universidad de Queen''s Belfast y el Instituto Max Planck de Astrofísica (Alemania), simuló la fusión de oxígeno con silicio en una estrella 18 veces el tamaño de nuestro Sol, durante los últimos seis minutos antes de la supernova.
Descubrieron que podían obtener una explosión exitosa debido a que la capa de silicio-oxígeno que se derrumbaba ya estaba fuertemente agitada.
Luego siguieron la explosión durante más de 2 segundos. A pesar de que todavía se tarda alrededor de un día para que el choque llegue a la superficie, pudieron darse cuenta de que la explosión y la estrella de neutrones se estaban empezando a ver como las que observamos en la naturaleza.
"Es reconfortante que ahora obtengamos modelos de explosión plausibles sin tener que ajustarlos de forma manual", dijo Bernhard Müller.