Supernovas. Algo más que explosiones en el Universo. Miguel A. Pérez Torres

Transcripción

1 Supernovas Algo más que explosiones en el Universo Miguel A. Pérez Torres

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3 Imagen artística de una explosión de supernova

4 Cuántas bombas atómicas equivalen a una supernova? 1 SN ~ 1044 Julios ~ 2.5x1031 ktons TNT Little Boy ~ 15 ktons TNT

5 Novas, supernovas, hipernovas, supranovas, colápsares Nova = flash en una estrella binaria Supernova = explosión de una estrella

6 Curva de luz de una supernova

7 Espectrógrafo

8 El ADN de las estrellas

9 Investigaciones en la escena del crimen Flujo de Energía recibido Longitud de onda (CSI)

10 Supernova de tipo Ia Las explosiones de supernovas de tipo Ia tienen aproximadamente el mismo brillo

11 Supernova de tipo II

12 Estructuras cebolleras (en algunas estrellas) Hidrógeno

13 Hidrógeno Helio

14 Helio Hidrógeno Carbono, Oxígeno

15 Helio Hidrógeno Carbono, Oxígeno Neón, Magnesio, Oxígeno, Silicio,

16 Helio Hidrógeno Hierro Carbono, Oxígeno Neón, Magnesio, Oxígeno, Silicio,

17 Supernovas detectadas en nuestra galaxia y en la Gran Nube de Magallanes en el último milenio Supernova SN1006 Cangrejo SN1181 RX J Tycho Kepler Cas A SN1987A Año ~ ~ Distancia (años luz) Brillo, comparado con el de Venus 70 veces mayor 2 veces menor?? 2 veces menor 4 veces menor 4 veces mayor? 900 veces menor

18 El remanente de supernova de Tycho (año 1572) Imagen radio Imagen en rayos X

19 Supernovas detectadas en nuestra galaxia y en la Gran Nube de Magallanes en el último milenio Supernova SN1006 Cangrejo SN1181 RX J Tycho Kepler Cas A SN1987A Año ~ ~ Distancia (años luz) Brillo, comparado con el de Venus 70 veces mayor 2 veces menor?? 2 veces menor 4 veces menor 4 veces mayor? 900 veces menor

20 Cas A (hacia el año 1680) Nebulosa del cangrejo (4 de julio del 1054)

21 El púlsar en la nebulosa del cangrejo

22 Supernovas detectadas en nuestra galaxia y en la Gran Nube de Magallanes en el último milenio Supernova SN1006 Cangrejo SN1181 RX J Tycho Kepler Cas A SN1987A Año ~ ~ Distancia (años luz) Brillo, comparado con el de Venus 70 veces mayor 2 veces menor?? 2 veces menor 4 veces menor 4 veces mayor? 900 veces menor

23 Antes Después SN 1987A La Gran Nube de Magallanes (D~ años luz)

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25 Película simulada de la expansión de la SN1987A

26 Acelerador sincrotrón del CERN

27 Very Large Array, VLA (Nuevo México, EEUU)

28 Supernova cerca del núcleo de una galaxia Núcleo Imagen VLA Supernova Imagen MERLIN

29 Supernova extragaláctica Distancia

30 La red interferométrica del EVN

31 SN 1993J en M81 M81 Antes SN 1993J D ~ 12 Millones de años luz Después

32 SN1993J en M81 D ~ 12 millones de años luz t ~ 239 d Descubrimiento de una estructura en forma de corteza esférica Velocidad media ~ 54 millones km/hora ~ 4000 UA Imagen VLBI a 3.6cm

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34 La compañera de SN1993J

35 D ~ 31 millones años luz NGC 891 a 6cm Imagen VLA Núcleo SN1986J con VLBI

36 6cm (texp ~ 16 años)

37 GRB = SN2003dh

38 Supranova/colápsar

39 Supernovas en los confines del universo

40 Expansión por siempre?

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42 Aluminio Hidrógeno Carbono Oxígeno Nitrógeno

43 Supernovas de tipo Ia Sólo explotan en galaxias elípticas. Estas galaxias prácticamente no tienen estrellas con masas superiores a la del sol. Casi no tienen materia interestelar, de ahí que en estas galaxias la formación estelar haya cesado hace mucho tiempo. Por eso no vemos supernovas de tipo II, porque no hay estrellas jóvenes.

44 Supernovas de tipo II Explotan, principalmente, en los brazos de las galaxias espirales, zonas de una intensa formación estelar. Por tanto, es lógico pensar que las estrellas que dan lugar a supernovas de tipo II son jóvenes. De hecho, somos capaces de dar una estimación Bastante buena del tiempo de vida medio de una SN II, Sencillamente porque las estrellas jóvenes prácticamente no tienen estrellas con masas superiores a la del sol. Casi no tienen materia interestelar, de ahí que en estas galaxias la formación estelar haya cesado hace mucho tiempo. Por eso no vemos supernovas de tipo II, porque no hay estrellas jóvenes.

45 Flyby

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47 La curva de luz y el espectro de una SN reflejan más el radio de la estrella progenitora, su 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 SN 1997ap

50 SN2001gd NGC 5033 SN2001gd Prediscovery image Image taken on 13 Jan 2002

51 First VLBI detection of SN2001gd 3.6 cm 26 June 2002 (texp ~ 300 days) Source structure unresolved (Pérez-Torres et al., in preparation)

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 100 millones de explosiones de supernovas. Estas supernovas han enriquecido 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 hay bajo nuestros pies. En el Universo explota una SN cada segundo, aprox. En nuestra galaxia, explota una aprox. cada ~50 años.

54 Las estrellas presupernova pierden gran parte de su masa de modo muy intenso Vviento presupernova = km/hora tasa de pérdida de masa ~ 630 billones de toneladas/segundo

55 Continuará expandiéndose el universo para siempre? Parece que SÍ

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58 Las supernovas NO tienen conexión alguna con las explosiones de rayos gamma (GRB) O sí tienen que ver?

59 Las supernovas SÍ tienen que ver con las explosiones de rayos gamma GRB = SN 1998bw (D ~ 130 millones de años luz)

60 Un cajón de sastre Evolución estelar Interacción con el medio circundante Aceleración del universo Explosiones de rayos gamma (GRBs) Síntesis de elementos