Una señal recientemente detectada de una estrella en explosión, denominada SN 2024afav, ha proporcionado la primera prueba observacional de que la teoría de la relatividad general de Einstein gobierna el comportamiento de algunas de las supernovas más brillantes del Universo. La señal, descrita como un “chirrido” distintivo en la curva de luz de la estrella, indica que estas explosiones son impulsadas por estrellas de neutrones altamente magnetizadas y que giran rápidamente (magnetares) cuyos entornos están deformados por la gravedad extrema.
El misterio de las supernovas superluminosas
Las supernovas superluminosas se encuentran entre los eventos más energéticos del cosmos, eclipsando a las supernovas típicas por un factor de 100. A diferencia de las supernovas estándar que siguen un patrón predecible de brillo y desvanecimiento, estas explosiones extremas exhiben “protuberancias” irregulares en sus curvas de luz. Durante años, los astrofísicos han sospechado que los magnetares (estrellas de neutrones recién formadas con intensos campos magnéticos) impulsan estas explosiones, pero el origen de los golpes seguía siendo desconocido.
La teoría predominante era que la energía del magnetar giratorio se transfiere a los escombros en expansión. Sin embargo, esto no explica los patrones observados. La reciente observación de SN 2024afav, a más de mil millones de años luz de distancia, reveló una señal periódica en la que el tiempo entre picos de brillo disminuía con el tiempo: un chirrido revelador.
Relatividad en acción: discos que arrastran el marco y se tambalean
El patrón de chirrido, según un equipo dirigido por Joseph Farah en el Observatorio Las Cumbres, es una consecuencia directa de la precesión Lense-Thirring, un fenómeno predicho por la relatividad general. Este efecto describe cómo los objetos masivos en rotación deforman el espacio-tiempo a su alrededor.
El magnetar recién nacido crea un disco inclinado de material que lo orbita. Debido a la extrema gravedad y al giro, el disco no permanece estable; en cambio, se tambalea como una peonza. Esta oscilación bloquea o redirige periódicamente la energía del magnetar hacia los escombros de la supernova en expansión, creando los aumentos de brillo observados. A medida que el disco gira en espiral hacia adentro, el efecto de arrastre del marco se intensifica, lo que hace que el bamboleo se acelere y el chirrido se vuelva más rápido.
“Esta es la primera vez que se necesita la relatividad general para describir la mecánica de una supernova”, dice Farah. “Probamos varias ideas, pero sólo la precesión Lense-Thirring coincidió perfectamente con el tiempo”.
Implicaciones para la física y la investigación futura
El descubrimiento confirma que la desaceleración del magnetar impulsa las supernovas superluminosas y proporciona una explicación concreta para los golpes previamente inexplicables en sus curvas de luz. Más importante aún, demuestra que los eventos astrofísicos extremos ofrecen un entorno único para poner a prueba los límites de la relatividad general. La intensa gravedad y la dinámica de estas explosiones crean condiciones en las que los efectos relativistas no son sólo teóricos sino directamente observables.
Este hallazgo abre nuevas vías para estudiar la física fundamental que rige los acontecimientos más violentos del Universo y desafía nuestra comprensión de cómo se comporta la materia en condiciones extremas. La observación confirma que incluso en los acontecimientos cósmicos más catastróficos, la teoría de Einstein sigue siendo una poderosa herramienta para comprender la realidad.
