Algo más que explosiones en el Algo más que explosiones en el

(1)

Supernovas Supernovas

Algo más que explosiones en el Algo más que explosiones en el

Universo Universo

Miguel A. Pérez Torres [email protected]

(2)

(3)

Imagen artística de una explosión de supernova

(4)

¿Cuántas bombas atómicas equivalen a

¿Cuántas bombas atómicas equivalen a una supernova?

una supernova?

1 SN ~ 10

⁴⁴⁴⁴

Julios ~ ~ 2.5x10 2.5x10

³¹

ktons TNT ktons TNT

“ “ Little Boy” Little Boy” ~ ~

15 ktons TNT

(5)

Novas, supernovas, Novas, supernovas,

hipernovas, supranovas, hipernovas, supranovas,

colápsares…

Nova Nova = “flash” en una estrella binaria = “flash” en una estrella binaria Supernova

Supernova = explosión de una estrella = explosión de una estrella

(6)

Curva de luz de una supernova Curva de luz de una supernova

(7)

Espectrógrafo

(8)

El El ADN ADN de las estrellas de las estrellas

(9)

Investigaciones en la escena del crimen

(CSI)

Longitud de onda Longitud de onda Flujo de

Flujo de Energía Energía recibido recibido

(10)

Supernova de tipo Ia Supernova de tipo Ia

Las explosiones de supernovas Las explosiones de supernovas

de tipo Ia tienen de tipo Ia tienen

aproximadamente

aproximadamente el mismo brillo el mismo brillo

(11)

Supernova de tipo II

(12)

Estructuras cebolleras Estructuras cebolleras

(en algunas estrellas)

(en algunas estrellas) HidrógenoHidrógeno

(13)

Hidrógeno Hidrógeno Helio

Helio

(14)

Helio

Carbono, Carbono, Oxígeno Oxígeno

(15)

Helio

Neón, Magnesio, Neón, Magnesio, Oxígeno, Silicio,…

Oxígeno, Silicio,…

(16)

Helio

Neón, Magnesio, Neón, Magnesio, Oxígeno, Silicio,…

Oxígeno, Silicio,…

Hierro Hierro

(17)

Supernova Año Distancia Brillo, comparado (años luz) con el de Venus

SN1006 1006 6500 70 veces mayor

Cangrejo 1054 7200 2 veces menor

SN1181 1181 26000 ¿?

RX J0852-4642 ~1300 650 ¿?

Tycho 1572 22800 2 veces menor

Kepler 1604 32600 4 veces menor

Cas A ~1680 11000 ¿4 veces mayor?

SN1987A 1987 163000 900 veces menor

Supernovas detectadas en nuestra galaxia Supernovas detectadas en nuestra galaxia

y en la Gran Nube de Magallanes en el y en la Gran Nube de Magallanes en el

último milenio

(18)

Imagen radio Imagen radio

El remanente de supernova de Tycho (año 1572) El remanente de supernova de Tycho (año 1572)

Imagen en rayos X

(19)

SN1006 1006 6500 70 veces mayor

Cangrejo 1054 7200 2 veces menor

SN1181 1181 26000 ¿?

RX J0852-4642 ~1300 650 ¿?

Tycho 1572 22800 2 veces menor

Cas A ~1680 11000 ¿4 veces mayor?

SN1987A 1987 163000 900 veces menor

Supernovas detectadas en nuestra galaxia Supernovas detectadas en nuestra galaxia

y en la Gran Nube de Magallanes en el y en la Gran Nube de Magallanes en el

último milenio

(20)

Cas A Cas A

(hacia el año 1680) (hacia el año 1680)

Nebulosa del cangrejo Nebulosa del cangrejo

(4 de julio del 1054) (4 de julio del 1054)

(21)

El púlsar en la nebulosa del cangrejo

(22)

SN1006 1006 6500 70 veces mayor

Cangrejo 1054 7200 2 veces menor

SN1181 1181 26000 ¿?

RX J0852-4642 ~1300 650 ¿?

Tycho 1572 22800 2 veces menor

Cas A ~1680 11000 ¿4 veces mayor?

SN1987A 1987 163000 900 veces menor

Supernovas detectadas en nuestra galaxia Supernovas detectadas en nuestra galaxia

y en la Gran Nube de Magallanes en el y en la Gran Nube de Magallanes en el

último milenio

(23)

SN 1987A

La Gran Nube de Magallanes (D~160.000 años luz)

Antes

Antes Después Después

(24)

(25)

Película simulada de la expansión de la SN1987A Película simulada de la expansión de la SN1987A

(26)

Acelerador sincrotrón del CERN

(27)

Very Large Array, VLA

(Nuevo México, EEUU)

(28)

Imagen VLA Imagen VLA

Supernova cerca del núcleo de una galaxia Supernova cerca del núcleo de una galaxia

Imagen MERLIN Imagen MERLIN

Núcleo

Núcleo Supernova Supernova

(29)

Distancia Distancia

Supernova extragaláctica Supernova extragaláctica

(30)

La red interferométrica del EVN

(31)

M81

D ~ 12 Millones de años luz

Antes SN 1993J

SN 1993J en M81

Después

(32)

D ~ 12 millones de años luz

t ~ 239 d

Velocidad media ~ 54 millones km/hora

Descubrimiento de una estructura

en forma de corteza esférica

~ 4000 UA

SN1993J en M81 SN1993J en M81

Imagen VLBI a 3.6cm

(33)

(34)

La compañera de SN1993J

(35)

NGC 891 a 6cm

Núcleo Núcleo

SN1986J con VLBI SN1986J con VLBI

D ~ 31 millones años luz

Imagen VLA

(36)

SN1986J @ 6cm (t_exp~ 16 años)

(37)

GRB030329 = SN2003dh

(38)

Supranova/colápsar

(39)

Supernovas en los confines del universo

(40)

¿Expansión por siempre?

(41)

(42)

Carbono Carbono Oxígeno

Oxígeno Hidrógeno

Hidrógeno

Aluminio Aluminio

Nitrógeno

(43)

Supernovas de tipo Ia Supernovas de tipo Ia

Sólo explotan en galaxias elípticas. Estas galaxias Sólo explotan en galaxias elípticas. Estas galaxias

prácticamente no tienen estrellas con masas superiores prácticamente no tienen estrellas con masas superiores a la del sol. Casi no tienen materia interestelar, de ahí que a la del sol. Casi no tienen materia interestelar, de ahí que

en estas galaxias la formación estelar haya cesado hace en estas galaxias la formación estelar haya cesado hace mucho tiempo. Por eso no vemos supernovas de tipo II, mucho tiempo. Por eso no vemos supernovas de tipo II,

porque no hay estrellas jóvenes.

(44)

Supernovas de tipo II Supernovas de tipo II

Explotan, principalmente, en los brazos de las galaxias espirales, Explotan, principalmente, en los brazos de las galaxias espirales,

zonas de una intensa formación estelar. Por tanto, es lógico zonas de una intensa formación estelar. Por tanto, es lógico pensar que las estrellas que dan lugar a supernovas de tipo II pensar que las estrellas que dan lugar a supernovas de tipo II

son jóvenes. De hecho, somos capaces de dar una estimación son jóvenes. De hecho, somos capaces de dar una estimación

Bastante buena del tiempo de vida medio de una SN II, Bastante buena del tiempo de vida medio de una SN II,

Sencillamente porque las estrellas jóvenes Sencillamente porque las estrellas jóvenes

prácticamente no tienen estrellas con masas superiores prácticamente no tienen estrellas con masas superiores a la del sol. Casi no tienen materia interestelar, de ahí que a la del sol. Casi no tienen materia interestelar, de ahí que

en estas galaxias la formación estelar haya cesado hace en estas galaxias la formación estelar haya cesado hace mucho tiempo. Por eso no vemos supernovas de tipo II, mucho tiempo. Por eso no vemos supernovas de tipo II,

porque no hay estrellas jóvenes.

(45)

Flyby

(46)

(47)

La curva de luz y el espectro La curva de luz y el espectro de una SN reflejan más el radio de una SN reflejan más el radio

de la estrella progenitora, su de la estrella progenitora, su

composición química composición química

y la velocidad de expansión que el

mecanismo que genera la explosión

(48)

Supernova de tipo Ia

(49)

Supernovas en los confines del universo Supernovas en los confines del universo

SN 1997ap

(50)

SN2001gd

Prediscovery image Prediscovery image

SN2001gd SN2001gd NGC 5033

Image taken on 13 Jan 2002

(51)

First VLBI detection of SN2001gd First VLBI detection of SN2001gd

(Pérez-Torres et al., in preparation) (Pérez-Torres et al., in preparation)

VLBI @ 3.6 cm VLBI @ 3.6 cm 26 June 2002 26 June 2002 (t(t_exp_exp ~ 300 days) ~ 300 days)

Source structure unresolved

(52)

¿Por qué las SN Ia sólo explotan en galaxias elípticas?

¿Y por qué no vemos en esas galaxias SN II?

¿Por qué las SN II explotan en galaxias espirales?

¿Por qué no se ha descubierto en radio ninguna SN Ia?

(53)

Durante la vida de la Vía Láctea, ha habido aproximadamente Durante la vida de la Vía Láctea, ha habido aproximadamente

100 millones de explosiones de supernovas.

Estas supernovas han enriquecido Estas supernovas han enriquecido

la galaxia con el oxígeno que respiramos, el hierro de los coches la galaxia con el oxígeno que respiramos, el hierro de los coches que usamos, el calcio de nuestros huesos y el silicio en las rocas que usamos, el calcio de nuestros huesos y el silicio en las rocas

que hay bajo nuestros pies.

En el Universo explota una SN cada segundo, aprox.

En nuestra galaxia, explota una aprox. cada ~50 años.

(54)

 V

viento presupernova

= 36000 km/hora

 tasa de pérdida de masa ~ 630 billones de toneladas/segundo

Las estrellas presupernova pierden Las estrellas presupernova pierden

gran parte gran parte

de su masa de modo muy intenso

(55)

¿Continuará expandiéndose

¿Continuará expandiéndose el universo para siempre?

el universo para siempre?

Parece que

Parece que SÍ SÍ

(56)

(57)

(58)