¿Cómo sobrevivió nuestro sistema solar a una supernova?

Impresión artística de la onda expansiva de una supernova que choca con los filamentos de la nube molecular donde se está formando el Sol. Crédito: NAOJ

La evidencia de las proporciones isotópicas dentro de los meteoritos indica que la explosión de la supernova ocurrió cerca mientras nuestro sol y nuestro sistema solar aún estaban en sus etapas de formación. La explosión de supernova resultante podría haber destruido el naciente sistema solar.

Nuevos cálculos revelan que los filamentos de gas molecular, el capullo de nacimiento de nuestro sistema solar, desempeñaron un papel importante en la captura de isótopos detectados en meteoritos. Al mismo tiempo, este hilo sirvió como escudo, protegiendo al sistema solar naciente de las fuerzas devastadoras de una explosión de supernova cercana.

Los meteoritos primordiales conservan información sobre las condiciones en el nacimiento del sol y los planetas. Los componentes del meteorito muestran una concentración heterogénea del isótopo radiactivo de aluminio.

Esta diferencia indica que se introdujo una cantidad adicional de aluminio radiactivo poco después de que comenzara la formación del sistema solar. Una explosión de supernova cercana es el mejor candidato para esta inyección de nuevos radioisótopos.

Pero una supernova que estuvo lo suficientemente cerca como para generar la cantidad de isótopos visibles en los meteoritos también habría creado una onda expansiva lo suficientemente poderosa como para atravesar el sistema solar naciente.

Un equipo dirigido por Doris Arzumanian del Observatorio Astronómico Nacional de Japón ha propuesto una nueva explicación de cómo el sistema solar adquirió la cantidad de isótopos medidos en meteoritos mientras sobrevivía al impacto de una supernova. Las estrellas se forman en grandes grupos llamados cúmulos dentro de nubes gigantes de gas molecular.

Estas nubes moleculares son filamentosas. Las estrellas pequeñas como el Sol generalmente se forman a lo largo de filamentos y las estrellas más grandes, que explotarán en una supernova, generalmente se forman en axones donde se cruzan múltiples filamentos.

Suponiendo que el sol se formó a lo largo de un filamento gaseoso molecular denso y que una supernova explotó en un eje filamentoso cercano, el cálculo del equipo mostró que la onda expansiva tardaría al menos 300.000 años en romper los densos filamentos alrededor del sistema solar en formación.

Los componentes de los meteoritos enriquecidos con isótopos radiactivos se formaron en unos 100.000 años de formación del sistema solar dentro del denso filamento. El filamento principal puede haber actuado como una barrera para proteger al sol joven y ayudó a capturar isótopos radiactivos de la onda expansiva de la supernova y canalizarlos hacia el sistema solar aún en formación.

Referencia: “Perspectivas sobre el entorno de nacimiento del Sol en el contexto de la formación de cúmulos estelares en sistemas de filamentos centrales” por Doris Arzumanian, Sota Arakawa, Masato N. Kobayashi, Kazunari Iwasaki, Kohei Fukuda, Shoji Mori, Yutaka Hirai, Masanobu Kunetomo, MS Nanda Kumar e Ichiro Kokobo, 25 de abril de 2023, disponible aquí. el[{” attribute=””>Astrophysical Journal Letters.
DOI: 10.3847/2041-8213/acc849