Cuatro estrellas de composición química atípica situadas en la Vía Láctea y en una galaxia enana vecina nacieron a partir de supernovas ordinarias y colisiones estelares, sin necesidad de recurrir a las hipotéticas hipernovas. Un equipo de astrofísicos de la University College London (UCL), con sede en Londres, comprobó mediante dos investigaciones publicadas en la revista científica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS) que las explosiones cósmicas más extremas planteadas por la teoría quizá nunca ocurrieron en el universo. Al incorporar en los cálculos la expulsión asimétrica de la materia durante el colapso de un astro común y la fusión de estrellas de neutrones, los especialistas lograron reproducir con exactitud las firmas químicas que durante décadas sostuvieron la hipótesis de estos estallidos colosales.
El trabajo estuvo encabezado por Anmol Aggarwal, estudiante de doctorado en el Mullard Space Science Laboratory (el laboratorio de ciencias espaciales de la UCL), junto con el investigador y coautor Ralph Schoenrich, integrante del mismo centro académico en el Reino Unido. La institución británica difundió oficialmente las conclusiones el 5 de octubre de 2026, y los hallazgos cobraron amplia repercusión científica este miércoles (14). Antes de su aparición definitiva en los volúmenes 548 y 551 de la revista arbitrada de la Real Sociedad Astronómica británica, los manuscritos preliminares habían sido depositados en el repositorio científico arXiv el 27 de marzo de 2026 y el 14 de agosto de 2026.
Durante años, la astronomía utilizó la presencia de astros con proporciones inusuales de elementos en el halo de la Vía Láctea como la principal prueba observacional a favor de las hipernovas. La literatura teórica definía estos fenómenos como detonaciones dotadas de una energía estimada en 10^52 erg (ergios, la unidad física utilizada para cuantificar la energía en astrofísica), una cifra al menos diez veces superior a los 10^51 erg que libera habitualmente una supernova normal por colapso de núcleo, identificada por la sigla técnica ccSN. Sin embargo, al abandonar la premisa tradicional de que el gas estelar se expande en una esfera uniforme tras el estallido, los científicos en Londres verificaron que las explosiones convencionales bastan para justificar los registros astronómicos.
Modelos matemáticos sobre la dispersión desigual de elementos químicos descartan los estallidos extremos
La clave del hallazgo de Aggarwal y Schoenrich radica en el desarrollo de modelos matemáticos enfocados en la llamada estocasticidad de enriquecimiento, un mecanismo físico que mide cómo se esparcen de manera irregular los elementos químicos cuando muere una estrella masiva. En el momento en que una supernova ordinaria detona, los gases y los metales pesados sintetizados en su interior no viajan en proporciones idénticas hacia todos los puntos del espacio: mientras el oxígeno puede salir despedido mayoritariamente hacia una dirección específica, el azufre suele proyectarse hacia un rumbo distinto.
Los modelos astrofísicos anteriores asumían por defecto que los escombros arrojados por el estallido se mezclaban por completo con el gas circundante antes de dar origen a una nueva generación estelar. Bajo esa suposición de homogeneidad, ninguna supernova común parecía capaz de engendrar astros con desequilibrios químicos tan marcados. Al corregir esa variable, el panorama cambió por completo. “Si observamos una supernova en la actualidad, los materiales de la estrella no se esparcen de manera uniforme. El oxígeno puede volar predominantemente en una dirección y el azufre en otra. Las nuevas estrellas pueden formarse a partir de una mezcla de fragmentos de la supernova, y no de su combinación general de elementos”, explicó Anmol Aggarwal.
El autor principal subrayó que la aplicación de este cálculo desarticuló el sustento empírico de las explosiones hiperenergéticas. “Desarrollamos modelos matemáticos que tomaron esto en cuenta y descubrimos, en todos los casos, que las estrellas con una mezcla muy inusual de ingredientes se formaron muy probablemente a partir de supernovas ordinarias. Toda la evidencia que vemos a favor de las hipernovas desapareció de repente”, declaró el investigador de la UCL.
Vea también: Eclipse solar total de 2027 cruzará Europa y África con récord histórico de seis minutos
En la revisión detallada de los cuatro cuerpos celestes de muy baja metalicidad que figuraban en los catálogos como huellas directas de hipernovas, el primer artículo demostró que tres de ellos encajan directamente en el patrón de supernovas ordinarias de colapso de núcleo cuyos restos se distribuyeron de forma heterogénea por el medio interestelar. Para sistematizar los parámetros de la investigación, los datos técnicos de los dos estudios publicados en la revista británica comprenden las siguientes referencias:
- Primer artículo: “An unexplored enrichment stochasticity and its implications for stellar abundance patterns”, enviado a arXiv el 27 de marzo de 2026 y editado en el volumen 548, número 2, de MNRAS.
- Segundo artículo: “Mixing stochasticity relinquishes evidence for magnetorotational hypernovae”, remitido como preimpresión el 14 de agosto de 2026 y publicado en el volumen 551, número 2, de la misma revista.
- Energía comparada: 10^51 erg en una supernova estándar por colapso de núcleo (ccSN) frente a los 10^52 erg atribuidos teóricamente a una hipernova.
- Precisión estadística en el cuarto astro analizado: error cuadrático medio (r.m.s.) de 0,24 para el modelo combinado de la UCL, frente a un margen de error de 0,44 en la hipótesis de la hipernova magnetorrotacional.
Colisión de estrellas de neutrones y captura galáctica explican la gigante roja rica en plata y uranio
El cuarto astro evaluado por el laboratorio londinense requirió un planteamiento adicional debido a la complejidad de su espectro químico. Se trata de una estrella gigante roja situada en el halo de la Vía Láctea —la extensa nube esférica de astros que envuelve el disco principal de nuestra galaxia— cuya atmósfera exhibe una sobreabundancia de elementos pesados generados mediante el denominado proceso-r, consistente en la captura rápida de neutrones. Entre estos materiales destacan la plata y el uranio, átomos demasiado densos para forjarse mediante la fusión nuclear ordinaria en el corazón de la mayoría de las estrellas.
Hasta la publicación del segundo estudio de Aggarwal y Schoenrich, la comunidad astronómica atribuía la composición de esta gigante roja al colapso de un astro sumamente masivo sometido a una rotación extrema, fenómeno catalogado como hipernova magnetorrotacional. Los científicos defendían esa vía porque la estrella carecía de otros elementos pesados que suelen aparecer tras un choque simple entre estrellas de neutrones, lo que parecía descartar una colisión binaria convencional como única fuente de enriquecimiento.
Para resolver la incógnita, los dos investigadores cruzaron las abundancias químicas del astro con un modelo integral de evolución de la Vía Láctea. El cálculo reveló que la explicación estadística más sólida prescinde por completo de una detonación diez veces más potente: los niveles de plata, uranio y demás metales se reproducen al combinar los restos asimétricos de una supernova común con el material expulsado por una fusión de estrellas de neutrones (el choque frontal entre dos remanentes estelares ultradensos). En las pruebas numéricas, esta mezcla estocástica dual arrojó un error cuadrático medio (r.m.s., el indicador estadístico que mide cuánto se desvía un modelo respecto a la observación real) de apenas 0,24, mejorando casi por el doble el ajuste del escenario de hipernova magnetorrotacional, cuyo error se situó en 0,44.
El análisis cinemático permitió además reconstruir el recorrido espacial de esta gigante roja a través del cosmos. Al examinar su elevada velocidad de rotación y su ubicación actual en la periferia galáctica, los autores determinaron que el astro no nació dentro de nuestro sistema estelar: se formó en el interior de una galaxia enana vecina pobre en metales, escapó de su entorno original y terminó atrapado posteriormente por la atracción gravitatoria de la Vía Láctea.
Consulte también: La Tierra registra doce horas exactas de luz diurna con el equilux
Estructura en capas de las primeras estrellas obliga a revisar la evolución química de las galaxias
El escrutinio de estos astros longevos resulta determinante para reconstruir la historia temprana del cosmos y orienta las líneas de investigación astrofísica consolidadas hasta 2026. Por convención dentro de la astronomía, cualquier elemento químico más pesado que el hidrógeno y el helio se denomina genéricamente metal; por ello, las estrellas con índices de metalicidad extremadamente bajos actúan como cápsulas del tiempo que conservan intacta la huella química de las primeras generaciones estelares del universo. Cuando esos astros primitivos de gran masa agotaron su combustible nuclear, sus núcleos colapsaron bajo su propia gravedad y desataron ondas de choque que expulsaron los elementos recién sintetizados hacia las nubes de gas cercanas, dando origen a nuevas estrellas y sistemas planetarios.
Ralph Schoenrich detalló que la anatomía interna de un astro agonizante determina qué clase de ingredientes químicos quedan disponibles en cada sector del espacio tras la explosión. “Justo antes de que una estrella se convierta en supernova, tiene capas como una cebolla, con elementos más pesados en el centro y otros más ligeros hacia el exterior. Nuestro modelo analiza cuánto material de cada capa o de cada región sería necesario para ajustarse a la estrella observada”, puntualizó el coautor del estudio en el Mullard Space Science Laboratory.
Las conclusiones difundidas en la Monthly Notices of the Royal Astronomical Society dejan al descubierto un vacío en la comprensión sobre cómo se dispersa la materia en el espacio profundo y trazan la ruta para los próximos modelos teóricos. “Todavía no sabemos qué tan bien se mezcla el material de la supernova antes de formar nuevas estrellas, a pesar de décadas de trabajo en esta área. Nuestra investigación sugiere que ocurre cierta mezcla, pero es una mezcla incompleta. Necesitamos tener esto en cuenta en nuestros modelos sobre cómo evolucionan los elementos químicos en las galaxias y cómo funciona el medio interestelar”, concluyó Schoenrich.
