Dan explicación a la más brillante explosión del universo

Los astrónomos saben que las supernovas son las explosiones más luminosas en el cosmos. La SN 2006gt es de hecho una de las más estudiadas, pero los investigadores siempre han dudado del origen de la misma.

Los astrofísicos de la Universidad de Estocolmo, junto con sus colegas japoneses, han descubierto grandes cantidades de hierro en la supernova, a través de su espectro, las cuales no se habían visto antes en ninguna otra supernova o en algún otro objeto en el universo. Esto lleva incluso a explicar cómo surgen las supernovas.

«Nadie había probado comparar los espectros del hierro neutral, aquel en donde todos los electrones se retienen, con el las líneas no identificadas de emisión, en la SN 2006gy, porque el hierro está normalmente ionizado (uno o más electrones que han sido removidos). Tratamos entonces esta comparación y notamos con emoción como, línea por línea, se ajustaba al espectro observado.», dijo Anders Jerkstrand, del Departamento de Astronomía de la Universidad de Estocolmo.

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«Fue incluso más emocionante cuando nos dimos cuenta de las grandes cantidades de hierro necesarias para hacer estas líneas, al menos una tercera parte de la masa del Sol, lo cual canceló inmediatamente algunos escenarios, poniendo en el mapa uno nuevo», comenta.

El progenitor de la SN 2006gy fue, de acuerdo al nuevo modelo, la doble estrella que consiste en una enana blanca (del mismo tamaño de la Tierra) y la estrella masiva de hidrógeno, tan larga como todo el sistema solar y que está en órbita cerrada. En la medida que la estrella masiva de hidrógeno se expande, le da nuevo combustible a las últimas etapas de la evolución, en donde la enana blanca está dentro de su influencia y se mueve en espiral hacia el centro de su compañía.

Cuando alcanza el centro, la estrella blanca inestable explota en una supernova del tipo Ia. La supernova entonces choca con el campo de influencia generado, el cual lanza en espiral los elementos de esta gigantesca colisión y es lo que le da la luz a la supernova SN 2006gy.

Más información al respecto de este trabajo puede verse aquí.

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El asteroide que cayó en Tunguska

El 30 de junio de 1908, cerca del río de Tunguska, Podkamennaya, en Siberia, un asteroide o meteoro llegó a la Tierra y causó una enorme explosión, literalmente abarcando unos 2000 kms cuadrados de bosque, que fue arrasado.

El evento no sólo tiene significado histórico, pues los científicos siguen publicando investigación del evento y lo que esto nos dice de los asteroides.

Afortunadamente, para los residentes de Siberia en ese tiempo, el área en donde chocó el asteroide aparentemente no provocó daños humanos pues la población estaba muy dispersa. Sin embargo, la onda de choque después del impacto se sintió en todo el planeta.

Nunca se halló el asteroide impactado y la gente creyó en ese tiempo que la onda de choque había sido provocada por un volcán en explosión o por un accidente minero.

Tunguska

Hay muchas incógnitas sobre el evento de Tunguska, por ejemplo, por qué no se halló el asteroide o el impacto del cráter, así como la falta de explicaciones sobre por qué no se hallaron fragmentos siquiera del meteoro.

A pesar de esto, investigaciones recientes sobre pequeños meteoros podrían explicar lo que pasó hace 111 años.

En febrero del 2013, un meteoro se introdujo en la atmósfera terrestre en Chelyabinsk, Rusia y creó una dramática explosión que rompió cristales y que hirió a más de 1000 personas.

El evento fue grabado en video por muchos espectadores y los investigadores usaron estas imágenes para estimar el tamaño del asteroide, su movimiento y velocidad.

Descubrieron que era del tamaño de un edificio de cinco pisos y que explotó a 15 millas sobre la superficie terrestre, equivalente a una explosión de 550 kilotones. Se ha estimado que un meteoro de este tamaño podría impactar la Tierra cada 10 y 100 años en promedio.

Los modelos de computadora tomaron estos datos y los aplicaron al evento de Tunguska.

Hallaron que el evento pudo haber sido causado por un meteoro de piedra, más que por uno de hielo y que debió haber tenido entre 49 y 79 metros de diámetro.

Entró a la atmósfera a unos 54,717 kms por hora, y explotó sobre la superficie a una distancia de entre 9 y 14 kms de altitud, por lo que no se halló cráter de impacto o fragmentos.

Hay noticias buenas, a todo esto: la brecha entre impactos de este tamaño pueden medirse en milenios y no siglos, como antes se había pensado.

Las malas noticias es que este tipo de impactos continuarán ocurriendo y no sabemos ni entendemos cómo romper dichos meteoros o bien cómo proteger a la Tierra de los mismos.

«Tunguska es el impacto cósmico más grande que han observado los humanos modernos», dijo David Morrison, un científico planetario de la NASA, en el Centro de Investigación Ame.

«Este es el tipo de impactos de los cuales queremos protegernos en el futuro», concluyó.

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Una simulación del universo que usa IA dejó perplejos a los investigadores

Las simulaciones de computadora del universo, como las que se han hecho con D3M, mejor conocido como el Deep Density Displacement Model, se han vuelto esenciales en la astrofísica teórica.

Con dicho modelo, los científicos pueden investigar cómo el cosmos pudo haber evolucionado bajo varios escenarios y para eso cambian parámetros, como la cantidad de materia oscura existente en el tiempo, etcétera.

Tales estudios requieren correr miles de simulaciones, lo que beneficia al trabajo de los científicos por tener modelos rápidamente creados, además de ser muy precisos.

«Podemos correr estas simulaciones en un par de milisegundos, mientras que otras simulaciones rápidas nos pueden llevar un par de minutos», dice Shirley Ho, investigadora del Instituto Central Flatiron para la Astrofísica Computacional en Nueva York.

«No solamente podemos hacer eso, sino que podemos ser mucho más precisos», concluyó.

La velocidad y precisión del proyecto D3M no fue realmente una sorpresa para los investigadores. Lo que los dejó perplejos es que el modelo D3M pudiese simular el universo bajo diversas condiciones.

«Es como enseñar reconocimiento de imágenes con muchas fotos de perros y gatos, pero entonces, el sistema encuentra que puede reconocer elefantes», dice Ho.

«Nadie sabe cómo es que el modelo hace esto y es un gran misterio que debe ser resuelto».

El D3M usa una red neuronal profunda con 8000 simulaciones pre-establecidas, tomando los modelos disponibles de mayor precisión.

La red neuronal se entrena con esos datos y se corren cálculos sobre esa información. Los investigadores entonces comparan los resultados con los esperados. Entonces se puede seguir entrenando a la red para que dé a la postre resultados más precisos.

Después del entrenamiento, los investigadores corrieron simulaciones en un universo en forma de caja, durante 600 millones de años luz, y compararon los resultados con los modelos lentos y rápidos.

D3M completó la simulación no en 300 horas o 2 minutos, sino que lo hizo en 30 milisegundos. Sin embargo, lo más notable del modelo D3M, es la posibilidad de manipular parámetros no encontrados en los datos de entrenamiento, lo que hace que la herramienta sea útil y flexible.

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