image: This is an artistic impression of a red supergiant star surrounded by a veil of circumstellar material before explosion as suggested by early time observations of type II supernova. view more
Credit: NAOJ
Hoy, la revista Nature Astronomy publicará el artículo The delay of shock breakout due to circumstellar material evident in most Type II Supernovae, escrito por un grupo investigadores del Centro de Modelamiento Matemático (CMM) y del Departamento de Astronomía de la Universidad de Chile, el Instituto Milenio de Astrofísica (MAS) e instituciones internacionales, tras cuatro años de trabajo.
El descubrimiento fue realizado en el Observatorio Inter-Americano Cerro Tololo- que es parte del Observatorio AURA en Chile y financiado por la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos- al escanear el cielo utilizando la DECam durante 14 noches en el Telescopio Victor Blanco de 4 metros, y cambiarán lo que se sabe sobre explosiones de supernovas y las últimas etapas de la evolución estelar. En particular, el grupo descubrió que las supernovas generadas a partir de supergigantes rojas, estrellas de gran tamaño en etapas avanzadas de su vida, presentan un destello antes de la explosión principal no pronosticado por los modelos actuales.
Este brillo se explica por el choque entre el gas en expansión de la supernova y un material de origen desconocido que rodea la estrella, explica Francisco Förster, investigador del CMM y del MAS líder de la investigación: "La presencia de este material permite extraer parte de la enorme energía producida durante la explosión y convertirla en luz que podemos detectar".
El descubrimiento fue posible gracias a que las explosiones fueron observadas en tiempo real en sus etapas iniciales. Para ello, se utilizaron técnicas de análisis de datos desarrolladas en Chile inéditas para la Astronomía, aprendizaje de máquinas, modelos astrofísicos creados en Japón y computación de alto rendimiento.
"Este trabajo se enmarca en el trabajo que el CMM realiza en torno a adquirir y estructurar bases de datos complejos, formular metodologías para dar sentido a estas bases e interpretar los resultados", dice Alejandro Maass, director del Centro de Modelamiento Matemático. "Es un salto en los desafíos que la data science trae para la sociedad, la academia y la industria".
Según Förster, el hallazgo abrirá pasos a nuevas investigaciones gracias a los grandes telescopios que se están construyendo en el norte de Chile, como el Large Synoptic Survey Telescope perteneciente también al Observatorio AURA, que barrerá todo el cielo cada tres noches: "Esto va a permitir tener muestras más grandes de estas supernovas, con las que entenderemos mejor este fenómeno".
Para el Director de Cerro Tololo, Dr. Steve Heathcote "Este resultado muestra cómo en la era del Big Data, el uso de técnicas de computación avanzadas-un campo que en Chile se ha establecido con capacidades mundiales en CMM- para filtrar sets de datos masivos entregados por instrumentos modernos como DECam, permiten descubrimientos científicos que simplemente habrían sido imposibles en el pasado. Las técnicas desarrolladas en CMM serán herramientas críticas para manejar la gran cantidad de datos que provendrán de LSST cuando comience sus operaciones en Chile en 2023".
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Sobre Observatorio AURA en Chile y Cerro Tololo
La Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA) es un consorcio internacional de universidades e instituciones sin fines de lucro que operan instalaciones astronómicas de clase mundial. En Chile administra y opera los telescopios de Cerro Tololo, Gemini Sur, SOAR y el futuro LSST bajo un acuerdo cooperativo con la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos.
Sobre DECam, (Cámara de Energía Oscura)
Es una cámara de 570 megapíxeles, una de las más poderosas que existen, capaz de capturar digitalmente la luz de más de 100,000 galaxias hasta una distancia de 8 billones de años luz en cada exposición. La cámara, construida y testeada en Fermilab, el laboratorio líder en energía oscura de Estados Unidos, se encuentra instalada en Chile, en el Telescopio Victor Blanco de 4 metros de Cerro Tololo, perteneciente al Observatorio AURA en Chile, y cuyo financiamiento proviene de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos.
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Journal
Nature Astronomy