Un equipo internacional de investigadores ha desarrollado nuevos modelos estelares y de supernovas para explicar los misteriosos patrones de abundancia elemental dejados por miles de millones de explosiones de supernovas alrededor de la constelación de Perseo, patrones que han sido difíciles de explicar con los modelos teóricos convencionales, según informan tres estudios recientes publicados en The Astrophysical Journal.
En las profundidades de la constelación de Perseo se encuentra una de las estructuras más masivas conocidas por la ciencia: el Cúmulo de Perseo. Este titán del cosmos alberga más de mil galaxias en un mar de gas sobrecalentado conocido como Medio Intracúmulo (MIC). Este gas, que emite intensas radiaciones en rayos X, actúa como un registro celeste, documentando las «huellas dactilares» químicas dejadas por miles de millones de explosiones de supernovas a lo largo de miles de millones de años.
Sin embargo, los datos del telescopio espacial HITOMI (Astro-H) revelaron un profundo misterio. Los modelos teóricos de larga data elaborados por los investigadores necesitan correcciones importantes.
Las observaciones mostraron niveles de silicio, azufre, argón y calcio que no coincidían con la comprensión que tenían los investigadores sobre cómo nacen y mueren las estrellas masivas, con una masa al menos diez veces mayor que la del Sol. Esta discrepancia puso de manifiesto la necesidad de reconstruir por completo los modelos de evolución estelar.
Un equipo de investigadores, entre los que se incluyen Ken’ichi Nomoto, profesor emérito de la Universidad de Tokio e investigador visitante sénior del Instituto Kavli para la Física y las Matemáticas del Universo (Kavli IPMU, WPI); Shing-Chi Leung, investigador visitante asociado del Kavli IPMU; y Aurora Simionescu, profesora del Instituto Neerlandés de Investigación Espacial e investigadora visitante del Kavli IPMU, ha estado trabajando en la abundancia química del cúmulo de Perseo, medida por el satélite de rayos X HITOMI.
Publicaron una serie de artículos en The Astrophysical Journal. El exhaustivo estudio multifase desarrolló, en primer lugar, nuevos modelos para estrellas masivas que finalmente se alinearon con la abundancia química específica (Si, S, Ar y Ca) observada en el cúmulo de Perseo.
Posteriormente, el equipo amplió este trabajo, creando un extenso catálogo de modelos estelares que abarca un amplio rango de masas (de 15 a 60 masas solares) y metalicidades, es decir, la composición química inicial de una estrella determinada por su edad en el universo. Al procesar este catálogo mediante un modelo de evolución química galáctica, lograron reconstruir una historia de más de 10 mil millones de años sobre cómo la retroalimentación de las supernovas ha moldeado los patrones químicos que observamos hoy.
En el tercer artículo de la serie, el equipo analizó el caso extremo en el que una supernova explota en forma de chorro bipolar. Esto ocurre cuando las estrellas están rotando, lo que da lugar a un agujero negro de rápida rotación (también conocido como colapsar) o a estrellas de neutrones. El disco de acreción alrededor de los remanentes compactos está sujeto a inestabilidad magnetorrotacional, lo que genera un chorro muy energético que se dirige hacia la envoltura estelar restante.
El equipo realizó simulaciones multidimensionales para rastrear cómo el chorro desencadenó un brote y la posterior explosión. Descubrieron que su marcada producción de zinc podría ser la clave para determinar la fracción de estos eventos extremos que ocurrieron en el universo pasado.
El equipo continuará estudiando cómo los modelos afectan la evolución química de la Vía Láctea a lo largo de la historia, lo que les permitirá estudiar con mayor profundidad la demografía de las supernovas y la población estelar. El equipo también está interesado en estudiar los próximos datos que publicará XRISM sobre diversos cúmulos galácticos.
© 2026 SKYCR.ORG | Homer Dávila Gutiérrez, FRAS. Todos los derechos reservados. Prohibida la reproducción total o parcial sin autorización expresa. Fuente original: The Astrophysical Journal (2026). DOI: 10.3847/1538-4357/ae4d19
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