Lo que las supernovas dejan atrás de sí

DIALOGO CON GABRIELA CASTELLETTI, ASTROFISICA E INVESTIGADORA

Las supernovas son los fenómenos más energéticos del universo y por eso le encantan al jinete hipotético, sobre el que actúan como una especie de ginseng cósmico, y fue a buscar a quien estudia justamente lo que las supernovas dejan atrás al estallar.

–Usted es...

–Doctora en Física por la Universidad de Buenos Aires y me especialicé en astrofísica.
–Y se dedica a estudiar restos de supernovas.
–Sí.
–¿De qué modo los estudia? ¿De manera teórica? ¿De manera experimental?
–Los proyectos son teórico-experimentales, lo cual significa que para abordar el estudio de los procesos físicos que ocurren en estos objetos necesitamos una base de datos astronómicos, y eso se obtiene por observación directa utilizando instrumentos. Esos instrumentos, obviamente, son otra cosa que el telescopio convencional inventado por Galileo Galilei. Yo estudio esos objetos en la banda de radio, puesto que los remanentes de supernova emiten en diferentes longitudes de onda dentro de lo que es el espectro electromagnético, dentro de la banda de radio. Nosotros lo que hacemos, entonces, es una observación directa de los restos de supernovas...


–¿Eso lo hacen ustedes?
–Sí, lo hacemos nosotros.
–¿Dónde?
–Ese es un punto importante, porque los instrumentos que utilizamos están desperdigados por el mundo. Hay uno en Estados Unidos, otro en la India, otro en Australia...
–¿Y cómo hacen? ¿Los utilizan de manera remota?
–No. Primero uno tiene que elaborar una propuesta observacional, en donde se escribe en unas pocas carillas la justificación científica de la observación del objeto y, además, se describe la estrategia a utilizar durante la observación. Esa propuesta se la eleva a estos lugares, a los cuales llegan propuestas de grupos de todo el mundo que quieren hacer observaciones específicas (no necesariamente de restos de supernovas, sino de cualquier objeto del universo que emita en ondas de radio). Nuestra propuesta es evaluada por un comité: si es lo suficientemente buena, te asignan el tiempo de observación que requerís. En algunos casos hay que viajar hasta el instrumento y estar en el momento en que la observación se lleva adelante. En otros casos, los operadores toman las mediciones y después envían los datos online. Pero lo que quería destacar es que no cualquiera consigue el turno: hay un trabajo importante de selección antes. Lograr que asignen la observación ya es un triunfo. Hay que pensar que Argentina es un país que no ha puesto dinero para la construcción de ninguno de estos instrumentos. No es como ser norteamericano; desde acá es bastante más difícil.
–¿Y qué pasa con los restos de las supernovas? ¿Vale la pena guardar algún resto en casa, digamos como adorno?
–Se pueden diferenciar las explosiones de supernovas en dos grandes grupos. Al finalizar el ciclo estelar, ya cuando en la estrella en el interior hay hierro, lo que uno encuentra es que el hierro no libera energía. Al no poder contrarrestar la acción gravitatoria, la estrella colapsa. Si el núcleo estelar tiene, al finalizar el ciclo, una masa entre 1,4 y 3 veces la masa del Sol, entonces los electrones se aplastan contra los núcleos atómicos, reaccionan con los protones, forman neutrones y dan origen a una estrella de neutrones en lo que es como el “carozo” de la estrella progenitora, mientras que las capas (esa forma de cebolla que adoptó la estrella a finalizar el ciclo) ya no tienen sostén, caen contra este núcleo que es sumamente compacto y muy denso y entonces rebotan. Esa es la explosión de supernova en sí: es una forma en la que queda materia que es eyectada, que está barriendo el medio interestelar circundante, y queda ese resto compacto que llamamos estrella de neutrones, que gira rápidamente por conservación del momento angular. En este primer grupo, entonces, el remanente de supernovas en sí lo forma la materia que se está expandiendo, el gas ambiente que está siendo barrido y la estrella de neutrones. Eso ocurre, decíamos, para un tamaño determinado de estrellas.
–¿Y qué pasa si el núcleo estelar es más grande?
–Ya no queda más el núcleo compacto, la estrella de neutrones, sino que lo que se forma es un agujero negro. Y no hay más materia eyectándose, porque simplemente ha colapsado y ha sido absorbida por la inmensa atracción gravitatoria de este agujero negro. Esos son los casos 1 y 2, pero después hay otros tipos. La idea principal es que una supernova es la explosión de una estrella masiva. Y en verdad hay situaciones diferentes, por ejemplo, donde una estrella pequeña vive en compañía, forma un complejo binario... Hay una diferencia fundamental entre los casos de la estrella de neutrones o el agujero negro y este caso que le comento ahora.
–¿Por ejemplo?
–Por ejemplo, cuando hablamos de una enana blanca, esta estrella pequeña que orbita alrededor de su compañera binaria, tenemos que tener en cuenta que los ciclos de evolución de estas dos compañeras no son similares: hay una que está retrasada respecto de la otra en la evolución. Al momento en que una de ellas se convierte en gigante roja, la otra ya es enana blanca. La gigante roja cede materia a la enana blanca. Entonces una estrella que era pequeña y que ya ha llegado a su final, absorbe la materia que le está compartiendo su compañera (la gigante roja) y excede el límite en cuanto a la masa de la enana blanca (ese límite es de 1,4 masa solar). En este caso se produce un colapso termonuclear tan grande que la enana blanca explota completamente y no queda remanente compacto. Cuando uno es capaz de observar una estrella de neutrones, uno sabe que la estrella progenitora fue una estrella masiva, pero cuando no lo ve, entonces sospecha que el origen o la progenitora fue una enana blanca. Así se empiezan a diferenciar entre diferentes tipos de supernovas...
–Y usted estudia los restos...
–Sí. Se lo puede pensar como una nebulosa de materia precedida por una onda de choque supersónica.
–El colapso es un proceso muy rápido, ¿no?
–Sí. En una décima de segundo se termina la vida de una estrella que vivió cientos de miles de años. El evento de explosión de la supernova dura una décima de segundo. Es uno de los fenómenos más violentos que se producen en el universo, sin duda.
–Da lástima, ¿no? Vivir cientos de miles de años, y después en una décima de segundo...
–Bueno, pero piense que ese gas ambiente que rodeaba a la estrella original, a la progenitora, de pronto se enriquece con todos los componentes químicos que habían sido procesados en la estrella...
–Más algunos que se producen en el fenómeno mismo de la explosión...
–Sí, claro. Si uno piensa en el carbono de nuestro mundo, en el hierro que está en nuestra sangre o el calcio de nuestros huesos, todo eso viene de explosiones de supernovas que estaban cerca de nuestro planeta. Las supernovas provocan en el medio un extraordinario enriquecimiento químico. Todo el material que se formó en cientos de miles de años de evolución estelar y los átomos que se forman en el momento de la explosión es inyectado en el medio.
–Y esas capas de gas... ¿a qué velocidad se están moviendo?
–Diez mil kilómetros por segundo.
–Yo siempre digo que un científico es una persona en busca de algo, una suerte de ignorante profesional que siempre se interesa por lo que no conoce. Puede ser un recolector de datos o puede ser alguien que se aproxima a las cosas con conjeturas. ¿Qué es lo que usted quiere saber?
–El objetivo más importante es comprender en su totalidad los restos de supernovas. Hay tantas preguntas que responder...
–A ver...
–Uno de los interrogantes es acerca de la fuente de los rayos cósmicos. Hay rayos cósmicos de origen galáctico que se cree fuertemente que provienen de remanentes de supernovas. Bueno, y uno trata de explicar si eso es cierto o no.
–¿Qué cantidad de supernovas hay?
–En nuestra galaxia, catalogadas, 274.
–¿Y qué le pasa a una persona que está permanentemente involucrada con fenómenos pavorosos del universo en su vida cotidiana? Usted está en permanente contacto con un objeto de estudio enorme, aparentemente alejado de la realidad... ¿Qué le pasa con eso?
–Cuando uno llega a su oficina de trabajo es como si entrara a un mundo aparte. Uno no se da cuenta hasta que alguien, como usted, se lo pregunta. Sin embargo, cuando uno sale de allí se toma el colectivo, busca a los hijos en la escuela, va a hacer los mandados.
–¿Usted es religiosa?
–Yo fui criada en un colegio de monjas en mi primaria y en la secundaria en un colegio de curas. Si hago cuestionamientos a la Iglesia no lo hago desde el punto de vista científico sino desde un punto de vista institucional.
–¿Pero en un nivel metafísico? Estar en contacto con la totalidad del universo, ¿fortalece el sentimiento religioso?
–No es algo que me plantee. No me preocupa ni me ocupa el tema religioso. Y, dicho sea de paso, no estoy en contacto con todo el universo sino con una pequeñísima parte.

Imagen: Guadalupe Lombardo