Supernova 1987A: veinte mil años antes de la explosión ✛

Original: "Supernova 1987A was a "failed supernova" twenty thousand years before its jet-driven explosion"
· Noam Soker
arXiv:2608.24801v1 · 2026-08-25 · CC BY 4.0 · 3 min
Veinte mil años antes de la explosión, la supernova 1987A podría haber parecido una 'supernova fallida' para un observador en el plano de su anillo ecuatorial.

Hace veinte mil años, la estrella que más tarde se convertiría en la supernova 1987A se puso un anillo. No uno, sino tres. Los dos exteriores, como pantallas de lámpara, se inclinaron respecto al ecuatorial, y la luz de la estrella, al atravesarlos, apenas llegaba a un observador situado en el plano del anillo ecuatorial. Así, durante varios cientos de años, la estrella se atenuó hasta el cinco por ciento de su brillo anterior. Hoy, tal evento se llamaría 'supernova fallida', una estrella que se apaga pero no explota. Pero ella simplemente se escondió tras su propio anillo.

Los anillos son gas expulsado por la estrella mucho antes de la explosión. El anillo ecuatorial se expande a 10.3 kilómetros por segundo, treinta veces más lento que la velocidad orbital de la ISS. En veinte mil años, se ha hinchado hasta un radio cien veces mayor que la distancia del Sol a la Tierra. La luz de la estrella, al atravesar ese anillo, se dispersa en sus partículas, como el haz de una linterna en una niebla espesa. Para un observador justo en el plano del anillo, la estrella casi desaparece. Para un observador por encima o por debajo, brilla como si nada.

Entre 10 y 500 años después de la eyección de los anillos, la luminosidad aparente de la estrella para un observador ecuatorial cayó al 5% de la original. Esto se acerca a lo que los astrónomos ven en candidatas a 'supernovas fallidas': N6946-BH1 se atenuó al 13–25%, y M31-2014-DS1 a aproximadamente el 7%.

Tal coincidencia invita a reflexionar: ¿no serán algunas 'supernovas fallidas' simplemente estrellas que temporalmente se ocultan tras su propio anillo? Si es así, la estadística de colapsos de estrellas masivas podría estar sesgada. Los astrónomos buscan agujeros negros nacidos sin explosión, y quizás encuentran estrellas que juegan al escondite.

Pero el trabajo tiene una segunda parte. Los anillos de la supernova 1987A no coinciden en eje con la estructura bipolar del ejecta, la 'Cerradura'. Como si la estrella primero girara alrededor de un eje y luego explotara a lo largo de otro. El autor propone un escenario: la compañera de la estrella, al ser destruida, transfirió rotación al núcleo. La rotación resultó moderada, insuficiente para un disco de acreción delgado, pero suficiente para que la acreción tardía de materia ocurriera desde direcciones inclinadas. Así se obtuvo un eje de jets inclinado.

La estimación del momento angular específico del núcleo, acelerado por la compañera, da un valor del orden de 5×$10^{15}$ cm²/s. Esto es comparable a las fluctuaciones de la capa convectiva, pero insuficiente para formar un disco de acreción delgado. En lugar de un disco, un 'cinturón de acreción', una capa de gas en rotación sin estructura clara.

Este escenario sigue siendo especulativo, pero ofrece un mecanismo concreto para explicar el desajuste de los ejes. Si es correcto, el mecanismo de jets tambaleantes, explosión mediante chorros que cambian de dirección, recibe un nuevo respaldo. Y la propia supernova 1987A se convierte no solo en un resto de explosión, sino en una máquina del tiempo: muestra cómo pudo verse la estrella veinte mil años antes de apagarse de verdad.

El anillo ecuatorial de la supernova 1987A se expande a 10.3 km/s, 30 veces más lento que la velocidad orbital de la Estación Espacial Internacional. En 20 000 años, se ha hinchado hasta un radio de aproximadamente 1.5×$10^{18}$ cm, unas 100 veces la distancia del Sol a la Tierra.

\frac{L_e}{L_I} \approx 0.003 \left(\frac{\sin\alpha_e}{\sin 15^\circ}\right)^{5/2} \left(\frac{\tau_{T,z}}{\tau_{T,r}}\right)^{3/2} \left(\frac{M_{ring,e}}{0.1M_\odot}\right)^{-1/2} \left(\frac{v_e}{10\,\text{км/с}}\right) \left(\frac{t+\Delta t_e}{33\,\text{лет}}\right)^{1/2} \left(\frac{t}{30\,\text{лет}}\right)^{1/2}
Muestra que el anillo ecuatorial oculta casi por completo la luz de la estrella para un observador en su plano
j_e(1.5) = \omega(1.5) R^2(1.5) = 5\times10^{15} \left(\frac{\eta_s}{0.3}\right) \left(\frac{M_{core}}{8M_\odot}\right)^{1/2} \left(\frac{R_T}{3R_\odot}\right)^{-3/2} \left(\frac{R(1.5)}{0.1R_\odot}\right)^2 \,\text{см}^2/\text{с}
Estimación de la rotación del núcleo transferida durante la destrucción de la compañera; se compara con el umbral para la formación de un disco de acreción
j_{dir} = v_{dir} r = \omega r^2 \sin\beta \simeq j_e(1.5) \sin\beta
Muestra que la acreción tardía desde direcciones inclinadas puede proporcionar un momento angular cuyo eje está inclinado respecto al eje de rotación original
Científicos
Subrahmanyan ChandrasekharEnrico FermiAugustin-Louis CauchyChristiaan HuygensEmmy NoetherIsaac Newton
Conceptos
supernova 1987A progenitor m87 casiopea a eyección chorros de supernova kilonova eyección de objetos interestelares formación de binarias de estrellas de neutrones