La supernova más reciente

Ha habido unas cuantas supernovas en nuestra galaxia durante la historia humana. En el año 185 astrónomos chinos vieron una estrella nueva en el cielo, que brilló durente 8 meses en la región de Alpha Centauri. En 393 otra estrella nueva apareció en el cielo de Escorpio. En 1006 apareció una en Lupus, extremadamente brillante (16 veces más que Venus), ampliamente observada en todo el mundo. En 1054 apareció otra muy brillante, en Tauro, que formó la famosa Nebulosa del Cangrejo. En 1181 hubo una más, en Casiopea, mucho menos conspicua. También en Casiopea apareció, en 1572, la supernova de Tycho Brahe, quien la presentó como estrella nova, de donde viene la designación actual. Ya en plena revolución científica, Johannes Kepler observó en 1604 una en Ofiuco. Luego de Kepler, durante los 400 años de astronomía moderna, con instrumentos cada vez más sofisticados, nada. ¿Dónde están las supernovas de la Vía Láctea?

Por supuesto, hoy se observan todos los días supernovas en otras galaxias. Son tan brillantes que las vemos explotar por todo el universo. Y en 1987 una de ellas fue tan cercana que algunos pudimos verla a simple vista, en la Nube Mayor de Magallanes. Pero una galaxia como la Vía Láctea debería producir una o dos supernovas por siglo, ¿realmente no hubo ninguna en 400 años?

Resulta que hubo al menos una, pero no la vimos, y sólo recientemente lo hemos sabido. Si miramos hacia la constelación de Sagitario, donde la Vía Láctea es más gruesa y densa, podemos ver (a simple vista o con binoculares) vastas nubes de estrellas cruzadas por filamentos oscuros.

Estas nubes oscuras son polvo frío, que nos oculta la gran mayoría de las estrellas de la Vía Láctea. El centro de nuestra galaxia se encuentra en esa dirección, así que casi toda la galaxia está ahí detrás. Aquí marqué, en la foto, la posición del centro galáctico con una estrella rosa. Es fácil de encontrarlo usando el pico de la Tetera de Sagitario como guía. 

Cerca de la estrella rosa, la estrellita roja marca la posición de la nebulosa G1.9+0.3. Es muy lejana, casi a la misma distancia que el centro galáctico, a 27 mil años luz de nosotros. Y resulta que es un resto de supernova observable en radio y rayos X (que penetran el polvo opaco) descubierto recién en 1985.  

Desde el principio se notó que era inusualmente pequeña, lo que indicaba su juventud. En pocos años se la vio expandirse, lo cual permitió calcular que la explosión ocurrió en 1900. Y nadie la vio. Guau. 

Hasta que aparezca una nueva, G1.9+0.3 es un objeto muy interesante para los especialistas en supernovas, y hay mucho trabajo sobre ella porque su forma asimétrica, su expansión peculiar, la distribución de su composición química, servirán para mejorar los modelos físicos de cómo explotan las estrellas. 

Quiero terminar con un comentario relativista. Vista desde la Tierra, la estrella explotó en 1900. Pero la explosión ocurrió a 27 mil años luz de distancia, así que su luz viajó 27 mil años antes de llegar. ¡Desde que explotó G1.9+0.3 deben haber explotado cientos de supernovas en la Vía Láctea! ¿Por qué decir que es la más reciente? ¿Acaso no es 20 mil años más vieja que la que explotó en 1054, pero que está a sólo 6500 años luz? Sí y no. No y sí.

¿Cuál es la supernova más reciente? ¿La más reciente que observamos, o la más reciente que ocurrió? En un marco de referencia absoluto, en el que pudiéramos ver toda la galaxia a la vez, no habría problema: la más reciente sería la última que ocurrió en la galaxia. Pero hay un problema con esto: la galaxia es enorme, mide 100 mil años luz de diámetro. No hay manera de "verla toda a la vez", como en esta ilustración. La luz misma que necesitamos para "verla" tarda decenas de miles de años en recorrerla. Desde nuestro rinconcito de la galaxia la vemos tal como era hace muchos miles de años, salvo las regiones más cercanas. 

Pero esto no es todo. Ese marco de referencia absoluto no sólo es impracticable, sino que fundamentalmente no existe. La Teoría de la Relatividad nos dice que no puede existir, que todos los sistemas de referencias son relativos unos con otros. En particular, la simultaneidad de los eventos es relativa. Imaginen otra supernova, que explota "simultáneamente" con G1.9+0.3 pero 121 años luz más lejos en la misma dirección. Su luz debería llegar este año, poque estuvo viajando 121 años más. Nnnnnnno: dos explosiones que son simultáneas para un observador, vistas por otro observador una ocurre antes y la otra después. Matemáticamente no es muy complicado de entenderlo, aunque en palabras parezca un trabalenguas. Los que estén interesados, vayan a estudiar un poco de relatividad especial, no es complicado, pero se escapa del alcance de este blog. 

En definitiva: sólo podemos apreciar los eventos en un marco relativo, no absoluto. ¿Relativo a qué? Relativo a nuestra propia posición (obvio, lo descubrieron los artistas del Renacimiento) y a nuestro propio movimiento (menos obvio, descubierto por Einstein en 1905). Y ese es el marco de referencia que usamos (salvo los cosmólogos, que usan uno llamado comoving). El orden cronológico está determinado por la llegada de la luz de los eventos a la Tierra. En ese sentido, G1.9+0.3 es la supernova más reciente de la Vía Láctea.

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Papers súper interesantes:

Reynolds et al., The youngest galactic supernova remnant: G1.9+0.3, Astrophys J. 680:L41-L44 (2008)

Carlton et al., Expansion of the youngest galactic supernova remnant G1.9+0.3, Astrophys. J. Lett. 737:L22 (2011).

Borkowski et al., Nonuniform expansion of the youngest galactic supernova remnant G1.9+0.3, Astrophys. J. Lett.  790:L18 (2014).

Chakraborti et al., Young remnants of type Ia supernovae and their progenitors: A study of SNR G1.9+0.3, arXiv:1510.08851v1 (2021).

La foto de la Vía Láctea es mía, así como la ilustración de la luz de las supernovas viajando por la galaxia. Las imágenes de G1.9+0.3 son de NASA/Chandra observatory.